The Importance of Heat Insulation of Dwellings in Turkey for Energy Efficiency

Minimum energy use and minimum environmental pollution are two important basic criteria for achieving environmental sustainability and raising awareness of "design for everybody" approach. Investigating suitable ways of decreasing energy use in life-cycle of buildings gains great importance especially in developing countries. Turkey is an outstanding example of developing countries with its increasing rate of industrialization and urbanization. Although these processes cause more energy to be used, in the last decade it is an accepted fact that the amount of energy and resource use has to be decreased as much as possible. There are some restrictive measures such as Law no 5627 on the Energy Efficiency in order to limit the large amount of energy usage especially in residential areas. According to this Law every building having a total area more than 1000 m2 has to have an Energy Identification Card which includes knowledge about the energy performance of the building. In the light of these, the aim of the study is to evaluate the experiences of Turkey in the field of energy efficiency in order to develop some proposals for further research. The study consists of four sections including a brief introduction about the importance of energy efficiency for a sustainable future. The second section explains the vital importance of heat insulation for the efficient use of energy via some examples. The third section investigates the related Laws and legislations in Turkey and examines the studies undertaken. The paper lasts with a conclusion discussing the real situation in Turkey and proposing some strategies for the future studies in the field of energy efficiency both in physical and socio-cultural terms

Simulation as a tool to develop guidelines for the design of school schemes for four climatic regions of Turkiye

This paper describes the use of transient building performance simulation in order to develop design guidelines for educational buildings in Turkiye. The premise of the work is that design decisions taken during early stages of the building process have a large impact on the performance of the resulting building and hence need solid underpinning. Yet straightforward application of building performance in these early stages has proven to be difficult. Hence this paper applies sensitivity analysis to the outcomes of simulations carried out with the ESP-r simulation program in order to identify the most relevant parameters in school design. This allows building designers to make informed decisions, without having to revert to modelling and simulation. The research described in this paper is part of an ongoing project of preparing a design guideline for Turkish building designers who intend to design with climate

An evaluation of smart windows in a reference office building in Kayseri

As a building element, the facade which interacts with external factors between two different environmental conditions is an important interface in energy consumption and the building life cycle. In recent years, smart materials have become a research topic in the field of sustainable architecture and facade technologies. The traditional material understanding which expects materials to not be affected by external environmental conditions by preserving their qualities throughout their lifespan has begun to leave its place to the understanding of materials that change quality and energy by reacting to external stimuli. Developing facade technologies and the energy-efficient design approach also achieve the development of new technologies in window systems. The most promising of these new window technologies, called smart windows, are electrochromic, thermochromic, and photochromic windows. Within the scope of this study, the energy performance of smart window systems has been evaluated comparatively with a traditional window system in a reference office building in Kayseri, Turkey. This study aims to evaluate the energy performances of smart windows and reveal their advantages and disadvantages over the available window system in this climate condition. In this context, smart window systems have been classified and explained their properties. In the simulation part, a reference office building has been modeled with each smart window system to evaluate their energy performances comparatively. Nevertheless, a reference office building with a traditional window system has also been modeled to reveal differences in energy performances with an available window system. Finally, the results have been evaluated with graphs and recommendations on the best-performed window system have been explained

Binalarda enerji yönetimi ve enerji kullanım verimliliğini etkileyen faktörlerin yapay zeka teknikleri ile analizi

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır.Ülkemiz, ulusal sürdürülebilir kalkınma stratejisindeki büyüme ihtiyacını gerçekleştirebilmesi için enerji arz güvenliğini sağlamak zorundadır. Ayrıca enerji yaşamın her alanında (ulaşım, ısıtma, soğutma, aydınlatma, elektrikl kullanımı, tarım v.b.) faaliyetlerin yürütülebilmesi için en önemli araçtır. Enerji kaynakları bakımından zengin olmayan ülkemiz enerji ihtiyacının önemli bir kısmını ithal etmek durumundadır (% 74). Bu oran her yıl daha da artmaktadır. Ayrıca enerji verimliliği açısından önemli bir gösterge olan enerji yoğunluğumuzda OECD ülkeleri ortalamasının iki katına yakındır.Binalarda enerji verimliliği, enerji verimliliği çalışmalarının önemli bir alanını oluşturmaktadır. Tüketim fazlalıklarının belirlenebilmesi için, enerji tüketen sistemlerin, teorik tüketim değerleri ile gerçek tüketim değerlerinin karşılaştırılması gerekmektedir.Bu çalışmada binadaki tüketim ihtiyacının, yapay zeka teknikleri kullanılarak (bulanık mantık, yapay sinir ağları) klasik tüketim ihtiyacı hesaplama yöntemlerine göre daha hızlı ve daha kolay hesaplanabileceği gösterilmiştir. Uygulama kısmında ise yıllık ısıtma ihtiyacı için TS825 ısıtma ihtiyacı değerleri ile yapay zeka teknolojileri sonuçları karşılaştırılarak, sonuçların kabul edilebilir olduğu gösterilmiştir.Elde edilen sonuçlara göre, benzer yöntemler kullanılarak tüm enerji tüketim faktörlerinin bir arada hesaplamaya katıldığı ?kara destek sistemleri? ve ?uzman sistemler? geliştirmek mümkün görülmektedir. Geliştirilecek bu sistemler enerji tüketim profillerini ortaya çıkaracak, tüketimdeki problemli noktaları daha hızlı ve kolay tespit etmemize olanak sağlayacak, enerji verimliliği konusunda ülkemize önemli faydalar sağlayacaktır.Our country, growth in national sustainable development strategy needs to perform to ensure the security of energy supply must. In addition, in every field of life energy (transportation, heating, cooling, lighting, electrical use, agriculture, etc.) is the most important tools for the conduct of activities. Energy resources-rich countries without a significant portion of our energy needs has to be imported (74%). This rate is increasing each year. Also an important indicator in terms of energy efficiency, the energy intensity of OECD countries, we are close to twice the average.Energy efficiency in buildings, energy efficiency constitutes an important area of study. Excess consumption can be determined for the energy-consuming systems, the theoretical values and the actual consumption for comparison of consumption is required.In this study, the consumption needs of the building, using artificial intelligence techniques (fuzzy logic, artificial neural networks) according to the classical method of calculating consumption needs faster and more easily can be calculated are shown. In the aplication of the annual heating needs for the heating needs for TS825 with the artificial intelligence technologies, comparing the results, the results have been shown to be acceptable.According to the results obtained, all using similar methods to calculate energy consumption together participated factors "black support systems" and "expert systems" are possible to improve on. These systems will be developed to reveal the profiles of energy consumption, consumption of the problematic points that will allow us to more quickly and easily detect, energy efficiency will provide significant benefits in our country

Simulation as a tool to develop guidelines for the design of school schemes for four climatic regions of Turkiye

This paper describes the use of transient building performance simulation in order to develop design guidelines for educational buildings in Turkiye. The premise of the work is that design decisions taken during early stages of the building process have a large impact on the performance of the resulting building and hence need solid underpinning. Yet straightforward application of building performance in these early stages has proven to be difficult. Hence this paper applies sensitivity analysis to the outcomes of simulations carried out with the ESP-r simulation program in order to identify the most relevant parameters in school design. This allows building designers to make informed decisions, without having to revert to modelling and simulation. The research described in this paper is part of an ongoing project of preparing a design guideline for Turkish building designers who intend to design with climate

Energy performance analysis of buildings in terms of alternative reinforced concrete structural systems

In this study, the thermal energy performances and environmental effects of two different reinforced concrete structures, Pure Shear Wall (PSW) Building and Shear Wall-Frame (SWF) Building, were investigated in the climatic conditions of Elazig province. Thermal performance analysis for both buildings; was carried out with the TS 825 program. First of all, through this program, monthly and annual heating loads were determined for 11 different alternative building component scenarios of two different buildings. Subsequently, efficiency alternatives were created in accordance with the climatic conditions of the region and TS 825. Efficiency alternatives designed for both buildings have been analyzed together with their completely uninsulated and current states. Finally, buildings with reinforced concrete carrier systems, energy analysis methods and efficiency alternatives were compared and evaluated based on the results of the analysis. As a result, it has been observed that the building with the PSW system consumes more energy than the building with the SWF system when it is uninsulated and in its current condition

Bina duvarlarında uygulanan ısı yalıtım sistemlerinin incelenmesi

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır.Bu çalışmada; yapılardaki ısı yalıtımında kullanılan ısı yalıtım malzemeleri ve ısı yalıtımının yapılarda uygulanması beş ana bölümde incelenmiştir. Birinci bölüm konunun giriş bölümünü oluşturmaktadır. İkinci bölümde, ısı yalıtımının yapılar, ülke ekonomisi, enerji tasarrufu ve çevre kirliliği bakımından önemi ve gerekliliği incelenmiştir. Buna göre yapılarda ısı yalıtımı yapılması ile binalarda ısıtma veya soğutma amaçlı yakıt sarfiyatı azalacaktır. Bu azalma ile yakıt maliyetlerinde düşme, atmosfere bırakılan zararlı gazlarda azalma meydana gelecektir.Üçüncü bölümde ise, ısı yalıtımında kullanılan malzemeler ve özellikleri incelenmiş ve ısı yalıtımında malzeme seçim kriterleri belirtilmiştir. Yapılan ısı yalıtımının amacına ulaşması için malzeme seçiminin çok titiz yapılması ve birçok teknik özelliğinin analiz edilmesi, ortama en iyi uyum sağlayacak malzemenin seçilmesi gerekmektedir.Dördüncü bölümde malzeme seçimine müteakip ısı yalıtım işleminin yapılarda uygulanması konusu incelenmiştir. Duvarlarda ise ısı yalıtımında en iyi sonuç alınan uygulama mantolama işlemidir ki bu yöntem ile ısı köprülerinin oluşması önlenmektedir.Beşinci bölümde ise örnek bir konut ele alınarak farklı ısı yalıtım sistemlerine göre ısı yalıtım ve maliyet analizleri yapılmış; böylelikle ısı yalıtım sistemlerinin kıyaslanması mümkün olmuştur.Anahtar Kelimeler: Isı Yalıtımı, Enerji Tasarrufu, Isı KöprüsüIn this study, the thermal insulation materials applied for buildings and applications of thermal insulation for buildings have been searched in five chapters. The first chapter comprise of the introductory part of the issue. In the second chapter, the importance and necessity of thermal insulation for buildings, national economy and environmental pollution have been searched and explained. As far as it is concerned, implementation of thermal insulation for buildings will reduce the consumption of fuel, natural gas and electricity etc. for heating and cooling. Hence, the reduction of costs for heating-cooling and decreasing for the harmful exhaust gas that is harmful for nature will be obtained.In the third chapter, the materials used for thermal insulation and their characteristics have been determined as well. In addition, the criterions of evaluation for materials used for thermal insulation have been issued in this chapter. In terms of variation of confort conditions sense, thermal insulation materials is varietied as well as. Performing the evaluation for materials fastidiously and analysing their lots of characteristics are must so that thermal insulation could get its aim.In the fourth chapter following the material evaluation, the application of thermal insulation for buildings has been explained. Thermal coating of buildings is the best technique that best results can be obtain by the means of exterminating heat bridges.In the fifth chapter thermal isolation techniques and cost analysis was made by taking a sample house; thereby a comparison between discrete thermal isolation systems could be possible.Keywords: Thermal Insulation, Energy Saving, Heat Bridg

Farklı iklim bölgelerinde yapı kabuğunda ısıl kütlenin bina enerji etkinliğine ve ısıl konforuna olan etkisi

Tez (Yüksek Lisans) -- Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020.Mimarlık, yapıların belirlenen koşullarda düşünülerek organize edilmesi ve bunun sonucunda tasarlanmasının yanında , yapıların mekanlarda yapılan eylem sürecinde kullanıcı için uygun konfor koşullarının da sağlanmasını gerektirmektedir. Dünya genelinde enerji harcamalarının önemli bir kısmı binaların ısısal konforunun sağlanması için ısıtma ve soğutma enerji giderlerinden oluşmaktadır. Günümüzde artan enerji tüketimi birincil enerji tüketimi olarak kullanılan yenilenemez enerji kaynaklarının tükenmesine, bu kaynakların tüketiminde ortaya çıkan karbon salınımı ve sera gazı, hava kirliliği, küresel ısınma ve buna bağlı olarak iklim değişikliğine sebep olarak dünya ekosistemi için olumsuz bir durum teşkil etmektedir. Dünya üzerinde bu enerji tüketiminde binaların yapımında ve kullanımında kullanılan enerji miktarı önemli yer teşkil etmektedir. Türkiye'de binalarda enerji tüketiminin büyük bir çoğunluğu konut yapılarının ısıtılması ve soğutulası ve havalandırılması için mekanik sistemler ile harcanan enerji giderlerinden oluşmaktadır. Konut yapılarında enerji etkinliğini etkileyen en önemli yapı bileşenlerinden birisi yapı kabuğudur. Yapı kabuğu bileşeni, ,yapının iç ortamı ile dış ortamı birbirinden ayıran, yapının iç ortamı için gerekli konfor şartlarını sağlayan aynı zamanda kullanıcıların ihtiyaç duyduğu iç mekan konforunu oluşturmak için ısı, ışık ve ses gibi çevresel etmenlerin kontrolü için uygulanan yapı elemanlarıdır. Binaların enerji etkin tasarlanabilmesi, yapı kabuğunun bulunduğu çevresel koşullara, iklim verilerine göre tasarlanması ile mümkün olmaktadır. Türkiye'de enerji etkin bina tasarımı açısından uygulanan Enerji Performansı yönetmeliği uyarınca yapı kabuğu tasarımında TS825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları Standardı referans gösterilmektedir. Bu standarttaki uygulamalar yapı kabuğunda sabit rejim koşullarında ısı geçişinin kontrolünü sağlasa da , yapı kabuğunun geçici rejim koşullarında dinamik ısıl özelliklerine bağlı olarak ısıtma ve soğutma enerji giderlerinin pasif olarak sağlanmasında etkili olan ısıl kütle özelliğini dikkate almamaktadır. Yapı kabuğunun ısıl kütle özelliği kullanılarak dış çevresel etmenlerin de dikkate alınmasıyla birlikte ısıtma ve soğutma enerji giderlerinden tasarruf sağlamak mümkündür. Çalışma kapsamında Türkiye'de tanımlanan ılıman kuru, ılıman nemli, sıcak kuru, sıcak nemli ve soğuk iklim bölgelerinde konut yapılarında yapı kabuğunda ısıl kütle kullanımının ısısal konfora ve enerji etkinliğine olan etkisi incelenmiştir. Çalışmada konut tipi olarak Türkiye'de konut üretiminde önemli bir yeri olan Toplu Konut İdaresi'nin kullandığı Y tipi konut yapısının verileri kullanılmıştır. Yapı kabuğunda ısıl kütle özelliklerinin incelenebilmesi için 27 farklı duvar tipinden oluşan yapı kabuğu alternatifleri oluşturulmuştur. Bu yapı kabuğu alternatiflerinin ısıl kütle kabiliyetlerini gösteren dinamik ısıl özelliklerinin hesaplanması için ISO 13786 standardını kaynak alan "Dynamic Thermal Properties Calculator" ve "HTflux Thermal Mass Calculation Tool" programları kullanılmıştır. Yapı kabuklarının yıllık ısıtma ve soğutma enerji harcamaları ile birlikte yüzey sıcaklığı ve iç mekan sıcaklığı gibi ısıl performanslarının ölçülmesi için Energy Plus tabanlı Design Builder yazılımı kullanılmıştır. Enerji simülasyonun sonucunda elde edilen veriler ile yapı kabuğu alternatiflerinin dinamik ısıl özellikleri karşılaştırmalı olarak veri-grafik yöntemiyle değerlendirilmiştir. Çalışmada ısıl kütlenin 5 farklı iklimde ısıtma ve soğutma enerji giderlerine etkisinin dışında, yapı kabuğu tasarımında kullanılan katmanlaşma modelinde iç kaplama, dış kaplama ve ana duvar malzemesinde ısıl kütle kullanımının farklı iklimlerde binanın enerji harcamalarına ve ısısal konforuna olan etkisinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Çalışma 5 bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde dünya genelinde enerji tüketimi, bu tüketimin nedenleri ve binaların enerji tüketimindeki rolüne değinilmiş, binalarda enerji etkinliği için yapı kabuğunun önemi ve bu bağlamda çalışmanın amacı ve hipotezi anlatılmıştır. İkinci bölümde binaların enerji etkinliğini ve ısısal konfor koşullarını etkileyen dış çevresel faktörler, binaya ilişkin tasarım faktörleri ve kullanıcıya ilişkin tasarım faktörlerinin prensipleri literatürden de yararlanılarak incelenmiştir. Üçüncü bölümde mimaride ısıl kütle kavramı açıklanış, ısıl kütleyi etkileyen sabit rejimde ısıl hareketlerden ve geçici rejimde ısıl hareketlerinden oluşturan yapı kabuğunun dinamik ısıl özelliklerinden bahsedilmiştir. Bölüm sonunda ısıl kütlenin mimaride uygulama yöntemleri açıklanmıştır. Dördüncü bölümde Türkiye'de toplu konut yapılarının gelişimi ve toplu konutların enerji etkinliğini açıklanmıştır. Beşinci bölümde Türkiye'nin 5 iklim bölgesinin karakteristik özelliklerini taşıyan sıcak nemli iklim bölgesinden Antalya, sıcak kuru iklim bölgesinden Diyarbakır, ılıman nemli iklim bölgesinden İstanbul ve İzmir, ılıman kuru iklim bölgesinden Ankara ve soğuk iklim bölgesinden Erzurum illeri seçilmiş, seçilen illerin iklimsel özellikleri Design Builder Enerji Simülasyonu yazılımına tanımlanmıştır. Yapı kabuğunun ısıl kütle özelliklerinin belirlenen iklim bölgelerinde enerji verimliliği ve ısısal konfor açısından değerlendirmek için 3 farklı ana duvar malzemesi, dış kaplama malzemesi ve iç kaplama malzemesinden oluşan 9 farklı yapı kabuğu malzemesi ve bu malzemelerin kombinasyonundan oluşan 27 farklı yapı kabuğu katman modeli alternatifi belirlenmiştir. Yapı kabuğu alternatiflerinin ısıl kütle kabiliyetini belirleyen dinamik ısıl özelliklerini hesaplamak için "Dynamic Thermal Properties Calculator" ve "HTflux Thermal Mass Calculation Tool" programları kullanılmıştır. Belirlenen yapı kabuğu alternatifleri Design Builder yazılımının Energy Plus arayüzü ile ısıtma ve soğutma enerji harcamaları ve pasif koşullarda iç mekan sıcaklığı performansları hesaplanmış , sonraki bölümde her bir il için hesaplanan veriler grafik veri yöntemiyle , yapı kabuğu alternatiflerinin dinamik termal özellikleri ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Değerlendirme bölümünde hesaplanan enerji grafiklerinin sonuçları tartışılmış, yapı kabuğundan ısıl kütlenin , farklı katman modellerinde , farklı illerde hangi tasarım sonuçlarını verdiği belirlenmiştir