bÜtÜnleŞİk tasarim bİna enerjİ verİmlİlİĞİ · prof. dr. a. zerrin yilmaz clima design...

Prof. Dr. A. Zerrin YILMAZ

CLIMA DESIGN 2013

BÜTÜNLEŞİK TASARIM

BİNA ENERJİ VERİMLİLİĞİ YEŞİL BİNALAR


CLIMA DESIGN 2013

Binalarda enerjinin verimli kullanılmasını sağlayarak, ülke çapında enerji tüketimimizi yaşam konforumuzdan ödün vermeden, asgari seviyeye çekebilme potansiyeline sahibiz.

Enerji Bakanlığı’nın 2010 yılı öngörüsü, bina sektöründe %30, enerji tasarruf potansiyeli olduğu yönündedir.

ENERJİ VERİMLİLİĞİNİ ARTIRMA POTANSİYELİMİZ!


CLIMA DESIGN 2013

WATER EFFICIENCY

ENERGY &

ATMOSPHERE

MATERIALS &

RESOURCES

INDOOR ENV. QUALITY

INNOVATION in DESIGN

REGIONAL PRIORITY

PLATINUM 80 PUAN VE

ÜZERİ

CERTIFICATE 40–49 POINTS SILVER 50–59 POINTS GOLD 60–79 POINTS PLATINUM 80 POINTS and MORE

SUSTAINABLE SITES

LEED – SERTİFİKA SİSTEMİ PUANLARI

YEŞİL BİNALAR ve ENERJİ VERİMLİLİĞİ

10

37

13

12

6

4

28


CLIMA DESIGN 2013

BİNA ENERJİ VERİMLİLİĞİ

YÜKSEK PERFORMANSLI BİNA

YEŞİL BİNA


CLIMA DESIGN 2013

ENERJİ PERFORMANSINI ETKİLEYEN BAŞLICA PARAMETRELER

iklim verileri, bina çevresi yerleşke dokusu, binanın işlevi ve geometrik özellikleri, yapı malzemelerinin fiziksel özellikleri, bina kabuğu, bina zonları, gölgeleme stratejileri, ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri aydınlatma sistemleri, otomasyon stratejileri, kullanıcılar ve cihazlar, .............


CLIMA DESIGN 2013

ENERJİ PERFORMANSINI ETKİLEYEN BAŞLICA PARAMETRELER


CLIMA DESIGN 2013

ENERJİ PERFORMANSINI ETKİLEYEN PARAMETRELER

BİNA KABUĞU ISI GEÇİRME KATSAYISI (U Katsayısı) SAYDAMLIK ORANI YÜZEY RENGİ ISIL KÜTLE

Zaman geciktirmesi Genlik küçültmesi

GÜNEŞ IŞINIMI İÇİN YUTMA, YANSITMA ve GEÇİRME KATSAYILARI GÜNIŞIĞI GEÇİRGENLİĞİ .............. .............. ..............


CLIMA DESIGN 2013

CEPHE TASARIMI & ENERJİ VERİMLİLİĞİ

0

10

20

30

40

50

60

70

GL1 GL2 GL3 GL4 GL5 GL6

Glazing Types

An

nu

al

En

erg

y D

em

an

d

(kW

h/m

2.a

)

Space Heating Cooling Lighting

0

10

20

30

40

50

60

70

GL1 GL2 GL3 GL4 GL5 GL6

Glazing Types

An

nu

al

En

erg

y D

em

an

d

(kW

h/m

2.a

)Space Heating Cooling Lighting

PENCERE + GÖLGELEME + AYDINLATMA KONTROLÜ


CLIMA DESIGN 2013

NE KADAR TASARRUF EDİLİR?

ISITMA – SOĞUTMA – HAVALANDIRMA – AYDINLATMA

için gerekli olan enerji miktarında

~ %50 civarında enerji tasarrufu yapılabilmektedir. Bunun sonucunda da

sera gazı salım miktarında benzer oranda düşüş olacağı açıktır.

170.000 m2’ lik bir ofis binası için optimum cephe tasarım stratejilerinin enerji modelleme yöntemleri ile belirlenmesiyle


CLIMA DESIGN 2013

ENERJİ PERFORMANSINI ETKİLEYEN PARAMETRELER

MEKANİK SİSTEM PARAMETRELERİ


CLIMA DESIGN 2013

ENERJİ MODELLEME

MEKANİK SİSTEM MODELİ

MİMARİ SİSTEM MODELİ

AYDINLATMA SİSTEMİ VERİLERİ


CLIMA DESIGN 2013

Isıl modelleme

Deneysel çalışma

BİNA ENERJİ MODELLEME


CLIMA DESIGN 2013

ENERJİ MODELLEME

CO₂ EMİSYON MİKTARI

ASIL BİNA Toprak kaynaklı ısı pompası var 147 kg CO₂/m²

ASIL BİNA Toprak kaynaklı ısı pompası yok 163 kg CO₂/m²

REFERANS BİNA 186 kg CO₂/m²

CO₂ EMİSYON MİKTARI

ASIL BİNA Toprak kaynaklı ısı pompası var 137 kg CO₂/m²

ASIL BİNA Toprak kaynaklı ısı pompası yok 163 kg CO₂/m²

REFERANS BİNA 186 kg CO₂/m²

SİMÜLASYON ARAYÜZÜNDE TEMSİL EDİLEMEYEN

SİSTEMLER


CLIMA DESIGN 2013

KONFOR KOŞULLARININ KONTROLÜ


CLIMA DESIGN 2013

BÜTÜNLEŞİK TASARIM TASARIM GEREKSİNİMLERİ ve OPTİMİZASYON

İşveren Tasarım ekipleri, Danışmanlık ekibi, Enerji & Konfor Fizibilite...etütleri .......

PROJE YÖNETİMİ


CLIMA DESIGN 2013

ENERJİ & KONFOR, FİZİBİLİTE ÇALIŞMALARI

• KONFOR KOŞULLARI • ENERJİ TÜKETİMİ • CO2 SALIMI • TOPLAM MALİYET ve UYGULANABİLİRLİK

TASARIM KARARLARI SONRASI MODELLEME

TASARIMIN İLK EVRESİ


CLIMA DESIGN 2013

BÜTÜNLEŞİK TASARIM ENERJİ, KONFOR, FONKSİYON, MALİYET….OPTİMİZASYONU

Arsa bilgilerin temini ve etütler Proje ihtiyaç programlarının belirlenmesi

Standart ve yönetmelikler ile çevre analizi

Tasarım kararları

Ön, kesin projeler

Uygulama projeleri

Sistem, montaj, imalat

detayları

Bina Enerji Performansı

Kimlik Belgesi & Yeşil Bina Sertifikasyonu çalışmaları

Bina enerji ihtiyacı & tüketimi Isıl konfor analizleri Fizibilite etütleri Mimari akustik

Günışığı ve aydınlatma Yangın denetimi Sağlık donatısı Malzeme kararları


CLIMA DESIGN 2013

BÜTÜNLEŞİK TASARIM ENERJİ, KONFOR, İŞLEVSELLİK, MALİYET….OPTİMİZASYONU


CLIMA DESIGN 2013

ENERJİ VERİMLİLİĞİ

Ref. Bina Enerji Tüketimi Elektrik

[kWh/m2-yıl] Doğal Gaz [kWh/m2-yıl]

Aydınlatma Enerjisi 10.31 0

HVAC Ekipmanlarının

Enerjisi 99.94 0

Proses Enerji 226.40 0

TOPLAM ENERJİ 336.65 0

Asıl Bina Enerji Tüketimi Elektrik

[kWh/m2-yıl] Doğal Gaz [kWh/m2-yıl]

Aydınlatma Enerjisi 4.00 0

HVAC Ekipmanlarının

Enerjisi 20.03 0

Proses Enerji 226.40 0

TOPLAM ENERJİ 250.43 0


CLIMA DESIGN 2013

Tüm Enerji Tüketimi İyileştirme

Oranı (%) Elektrik

[kWh]

Doğalgaz

[kWh]

Önerilen

Bina 1353106.76 0 25.40

79.95 (HVAC)

Referans

Bina 1814270.28 0

ENERJİ VERİMLİLİĞİ


CLIMA DESIGN 2013

TASARIM SÜRECİ SONUNDA


Enerji İhtiyacı Çift Cidar Cepheli Bina

[kWh/m2-yıl]

Tek Cidar Cepheli Bina*

[kWh/m2-yıl]

Isıtma 122.30 273.10

Soğutma 269.30 133.30

Aydınlatma (İç) 172.10 145.50

Toplam 563.70 551.90

ÇİFT CİDARLI BİR OFİS ÖRNEĞİ


CLIMA DESIGN 2013

UYGULAMA PROJESİ SÜRECİNDE ENERJİ MODELLEME

ASIL BİNA REFERANS BİNA

ENERJİ TÜKETİMİ

[kWh/m2].yıl 206.03 152.93

ENERJİ İHTİYACI ASIL BİNA REFRANS BİNA İYİLEŞTİRME ORANI

Isıtma İhtiyacı

[kWh/m2].yıl 22.20 30.90 28%

Soğutma İhtiyacı

[kWh/m2].yıl 17.98 14.30 -25.7%

TOPLAM

[kWh/m2].yıl 40.18 45.2 11%

BİR OFİS ÖRNEĞİ


CLIMA DESIGN 2013

UYGULAMA PROJESİ SÜRECİNDE ENERJİ MODELLEME

SİMÜLASYON ARAÇLARINDA TEMSİL EDİLMEYEN SİSTEMLER

Toplam Enerji Tüketimi, kWh/m2 -yıl

Doğal Gaz Tüketimi (ısıtma), kWh -yıl

Elektrik Tüketimi (soğutma), kWh -yıl

Labirent Yok 158,15 188.553,07 167.863,42

Labirent Var 145,04 136.490,50 174.624,68


CLIMA DESIGN 2013

PROJELERİN YENİLENMESİ SONRASI ENERJİ MODELLEME SONUÇLARI

BİR OFİS ÖRNEĞİ PROPOSED BUILDING BASELINE BUILDING

ELECTRICITY NATURAL GAS ELECTRICITY NATURAL GAS

Annual

Consumptions 213,962.67kWh 145,176.88kWh 309,847.38kWh 372,848.07kWh

COSTS (TL) * 41,722.72TL 9,376.57 TL 60,425.07 TL 28,749.64TL

Building Total

Annual Energy

Costs

51,099.29 TL 89.174.71TL

Percentage

Improvement 42.7%


CLIMA DESIGN 2013

İZMİR A.MENDERES HAVALİMANI CEPHE TASARIMI için DETAYLI MODELLEME

Senaryo

Koşullandırılan Zonlar

Isıtma-Soğutma

Toplam Enerji İhtiyacı

(kWh)

Yıllık Toplam

Elektrik Maliyeti

(TL/yıl)

Binanın Enerji Performansı

Testlerine Uygun İnşaası

Sonucu Mevcut Projeye

Göre Enerji Maliyeti Farkları

(TL/yıl)

Mevcut Proje 34,623,483.612 9,888,121 A

Senaryo 1 34,435,915.277 9,834,553 A-53,568

Senaryo 1A 34,130,912.854 9,747,447 A-140,674

Senaryo 2 34,287,491.638 9,792,165 A-95,956

Senaryo 3 34,272,812.377 9,787,972 A-100,149

Senaryo 4 34,269,550.319 9,787,041 A-101,080

Senaryo 5 34,220,619.449 9,773,067 A-115,054

Senaryo 6 34,157,009.318 9,754,900 A-133,221

Senaryo 7 34,018,371.853 9,715,307 A-172,814

Senaryo 8 33,998,799.505 9,709,717 A-178,404

Senaryo 9 34,028,158.027 9,718,102 A-170,019

Senaryo 10 34,183,105.782 9,762,353 A-125,768


CLIMA DESIGN 2013

TASARIM ARACI OLARAK


Mimari Tasarım Kararları İle;

ENERJİ İHTİYACINDA REFERANSA GÖRE %24 İYİLEŞTİRME ISIL, GÖRSEL, İŞİTSEL KONFOR KOŞULLARININ SAĞLANMASI

ISITMA

kWh/m²yıl

SOĞUTMA

kWh/m²yıl

TOPLAM

kWh/m²yıl

39,6 22,4 62 ISITMA

kWh/m²yıl

SOĞUTMA

kWh/m²yıl

TOPLAM

kWh/m²yıl

34,0 13,0 47


CLIMA DESIGN 2013

UYGULAMA PROJESİ AŞAMASINDA BİNA ENERJİ MODELLEME

Akustik konfor analizi Günışığı analizi

PERFORMANS SİMÜLASYONLARI

MEKANİK SİSTEM

MİMARİ SİSTEM


CLIMA DESIGN 2013

UYGULAMA PROJESİ AŞAMASINDA BİNA ENERJİ MODELLEME

ÖNGÖRÜLEN HAVA KAYNAKLI ISI POMPASI İLE ISITMA

SOĞUTMA VE KULLANIM SICAK SUYU SİSTEMİ ENERJİ

VERİMLİLİĞİ ÖNŞARTINI GEÇEMİYOR!!!

ISI POMPASI+ TERMAL GÜNEŞ KOLLEKTÖRÜ İLE

İYİLEŞTİRME ORANI= %34.82


CLIMA DESIGN 2013

ENERJİ VERİMLİ MALİYET OPTİMUM BİNALAR

Enerji Tasarrufu ve Sürdürülebilirlik önlemleri, Konfor düzeyini maksimum düzeyde tutmak koşulu ile yapılan

detaylı hesaplamalar ve fizibilite çalışmaları aracılığıyla önerilmelidir.

MALİYET OPTİMİMUM ENERJİ VERİMLİLİĞİ ÇÖZÜM ÖNERİLERİNE BÜTÜNLEŞİK TASARIM İLE ULAŞILABİLİR!!!


CLIMA DESIGN 2013

EPBD2010 MALİYET OPTİMUM ENERJİ VERİMLİLİĞİ

Kaynak: Int. Seminar on EPBD, 2011, E. Cabau


CLIMA DESIGN 2013

EPBD2010 MALİYET ETKİN ENERJİ VERİMLİLİĞİ

1 BASE

2

3

4

56

7

8

9

10

11 12

13

14

1516

1718

19

20

100,0

110,0

120,0

130,0

140,0

150,0

160,0

170,0

180,0

50,0 100,0 150,0 200,0 250,0

Glo

bal

Co

st f

or

5 y

ear

s (T

L/m

2)

Primary Energy (kwh/m2-a)

Ankara Office

Mechanical System Heating: Fan Coils + Hot WaterBoiler

Cooling: Fan Coils with Chiller (COP=4,5)


CLIMA DESIGN 2013

EPBD2010 MALİYET ETKİN ENERJİ VERİMLİLİĞİ

1 BASE

23

4

56

78

9

1011

12

13

14

1516

1718

1920

130,0

150,0

170,0

190,0

210,0

230,0

250,0

100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 350,0

Glo

bal

Co

st fo

r 5

year

s (T

L/m

2)

Primary Energy (kwh/m2-a)

Antalya Office

Mechanical System Heating: Fan Coils + Hot WaterBoilerCooling: Fan Coils with Chiller (COP=4,5)


CLIMA DESIGN 2013

EPBD2010 MALİYET OPTİMUM ENERJİ VERİMLİLİĞİ

???


CLIMA DESIGN 2013

ENERJİ VERİMLİ&MALİYET OPTİMUM

YEŞİL BİNALAR İÇİN DOĞRU PROJE YÖNETİMİ ve BÜTÜNLEŞİK

TASARIM

YAPI FİZİĞİ SORUNLARINA TASARIMLA EŞ ZAMANLI ÇÖZÜM

ENERJİ MODELLEME TASARIM ARACI OLMALI

AKSİ DURUMDA

EMEK, ZAMAN VE PARA İSRAFI

HATALARIN DÜZELTİLMESİ = EK MALİYET

BEKLENEN HEDEFE ULAŞMAK ÇOK ZOR


CLIMA DESIGN 2013

SERTİFİKALI BİNALAR GERÇEKTEN “YEŞİL” MİDİR?


CLIMA DESIGN 2013

YÜKSEK PERFORMANSLI

MALİYET ETKİN BİNALAR

DOĞRU PROJE YÖNETİMİ + BÜTÜNLEŞİK TASARIM

DAHA YEŞİL DÜNYA...

bÜtÜnleŞİk tasarim bİna enerjİ verİmlİlİĞİ · prof. dr. a. zerrin yilmaz clima design...

Documents