Tarihi ahşap iskelet yapıların enerji etkin iyileştirilmesinde bir model önerisi
A model proposal for the energy-efficient retrofitting of historic timber-frame structures
- Tez No: 1006884
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FİLİZ UMAROĞULLARI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Trakya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kent dokusunun ayrılmaz bileşeni olan tarihi yapılar, inşa edildikleri dönemin mimari, sanatsal ve teknolojik özelliklerini günümüze taşıyarak kültürel belleğin korunmasında önemli bir rol üstlenmektedir. Tarihi yapıların koruma süreçlerine enerji verimliliği parametrelerinin bilimsel yöntemlerle entegre edilmesi, yapıların sürdürülebilirlik hedefleri doğrultusunda yeniden işlevlendirilmesine ve çağdaş gereksinimlere uyum sağlamasına olanak tanımaktadır. Çalışma, Türkiye'deki restorasyon süreçlerinde tarihi yapıların enerji etkinliğinin sistematik biçimde ele alınmaması nedeniyle ortaya çıkan önemli bir yöntemsel boşluğu gidermek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Mevcut uygulamalarda tarihi yapılar çoğunlukla yalnızca koruma odaklı yaklaşımlar çerçevesinde değerlendirilmekte; enerji verimliliği, ısıl konfor ve enerji performansı kriterleri karar süreçlerine yeterince dâhil edilmemektedir. Bu durum, restorasyon müdahalelerinin enerji performansı üzerindeki etkilerinin analiz edilmesini engellemektedir. Literatürde ve uygulamada tespit edilen bu yöntem eksikliğini gidermeyi amaçlayan çalışmanın temel hedefi, tarihi yapıların enerji etkin iyileştirilmesine yönelik bütüncül ve tekrarlanabilir bir model kurgusu ortaya koymaktır. Araştırmada enerji etkin iyileştirme (retrofit) kavramı tarihi yapılar bağlamında ele alınmış; enerji denetimi yöntemleri, analiz teknikleri ve yenilikçi uygulamalar değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında üç aşamadan oluşan bütüncül bir model kurgusu geliştirilmiştir. Birinci aşamada tarihsel analiz süreci yürütülerek yapının özgün değerleri, malzeme özellikleri ve yapım sistemi ortaya konmuştur. İkinci aşamada enerji ve konfor performans analizleri gerçekleştirilerek mevcut tüketim verileri, sistem performansları ve kullanıcı konfor koşulları değerlendirilmiştir. Üçüncü aşamada ise yapının dijital ikizi oluşturularak, belirlenen müdahale senaryoları kapsamında enerji simülasyonları yapılmıştır. Model kurgusu, ahşap karkas yapı sistemi ile inşa edilmiş tarihi yapılarla sınırlandırılmış olup, uygulama alanı olarak İstanbul'un Fatih ilçesine bağlı Cibali bölgesi seçilmiştir. Cibali bölgesinin özgün tarihi dokusu ve ahşap yapı stoku, geliştirilen modelin uygulanabilirliğini test etmek ve sonuçlarını somut bir vaka alanı üzerinden değerlendirmek açısından temel çalışma sınırını oluşturmaktadır. Modelin sınanması amacıyla İstanbul'un tarihi Cibali semtinde yer alan geç Osmanlı dönemine ait ahşap karkas yapılar üzerinde bir pilot çalışma yürütülmüştür. Cibali alan çalışmasında süreç iki kademeli olarak yürütülmüştür: İlk aşamada, bölgenin genel karakteristiğini belirlemek amacıyla 13 ahşap yapı üzerinde kullanıcı görüşleri referans alınarak enerji denetimleri ve fiziksel durum tespitleri yapılmıştır. Yöntemin en detaylı kısımları olan HBIM (Historic Building Information Modeling) tabanlı dijital modelleme, enerji simülasyonları ve iyileştirme önerileri ise bu grubu temsil eden seçili 3 yapı üzerinden gerçekleştirilmiştir. Vaka analizi için bu 3 yapının tercih edilmesinde, yakın dönemde onarım görmemiş olmaları ve farklı tipolojik hasar seviyelerini barındırmaları temel teknik kriter olarak belirlenmiştir. Model kurgusunun, tarihi ahşap yapıların korunması ile enerji verimliliğini birleştiren bir modele dayandığı bu süreç; veri toplama ve konfor analizleriyle başlamış, HBIM tabanlı dijital simülasyonlarla devam ederek koruma ilkelerine uygun enerji etkin iyileştirme senaryolarının geliştirilmesiyle tamamlanmıştır. Elde edilen sonuçlar CEN EN 16883:2017 standardı doğrultusunda geliştirilen iki retrofit senaryosu (A ve B) aracılığıyla farklı müdahale düzeylerinin enerji tasarrufuna etkisi bakımından karşılaştırılmıştır. Sınırlı ve düşük riskli müdahaleler içeren A senaryosu minimum düzeyde enerji verimliliği sağlarken, yüksek riskli ancak daha kapsamlı iyileştirmeleri kapsayan B senaryosu maksimum enerji tasarrufu potansiyeline ulaşmıştır. Çalışma kapsamında ahşap karkas yapıların referans alınmış olmasına karşın geliştirilen bu model sayesinde, enerji simülasyonlarının restorasyon süreçlerine bilimsel bir veri girdisi olarak dâhil edilmesi mümkün olmakta; farklı malzeme türleri, yapı tipleri ve coğrafi bölgelerde uygulanabilir, ölçeklenebilir ve denetlenebilir bir iyileştirme metodolojisi sunulmaktadır. Sonuç olarak geliştirilen enerji verimliliği stratejileri, teknik, ekonomik ve kültürel boyutlarıyla bütüncül bir yaklaşımla değerlendirilmiştir. Çalışma, ortaya koyduğu yöntemsel çerçeve ile Türkiye'de ihtiyaç duyulan“Enerji Etkin Koruma Yönetmeliği”için bilimsel bir altyapı oluşturmakta ve tarihi yapıların sürdürülebilir biçimde korunarak çağdaş enerji gereksinimlerine uyum sağlamasına yönelik somut öneriler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Historical buildings, an integral component of the urban fabric, play a significant role in preserving cultural memory by conveying the architectural, artistic, and technological features of the period in which they were built to the present day. The integration of energy efficiency parameters into the conservation processes of historical buildings using scientific methods enables these structures to be re-functionalized in line with sustainability goals and adapted to contemporary requirements. This study aims to address a significant methodological gap in Turkey's restoration processes for historical buildings, where energy efficiency is not systematically considered. Current practices primarily focus on conservation approaches for historical buildings; criteria for energy efficiency, thermal comfort, and energy performance are not adequately integrated into decision-making processes. This situation impedes the analysis of the impact of restoration interventions on energy performance. The primary objective of this study, aiming to address the identified gap in both literature and practice, is to establish a holistic and reproducible model framework for the energy-efficient retrofitting of historic structures. The research addressed the concept of energy-efficient retrofitting within the context of historic structures; energy auditing methods, analysis techniques, and innovative applications were evaluated. A comprehensive three-stage model has been developed for the study. The first stage involved a historical analysis process to determine the original values, material properties, and construction system of the structure. The second stage comprised energy and comfort performance analyses, evaluating current consumption data, system performance, and user comfort conditions. The third stage involved creating a digital twin of the structure and conducting energy simulations for defined intervention scenarios. The model configuration is confined to historical structures built with a wooden frame system, with the Cibali district in Istanbul's Fatih municipality designated as the application area. The original historical fabric and wooden building stock of the Cibali district constitute the primary study domain for testing the applicability of the developed model and evaluating its results through a concrete case study. A pilot study was conducted on late Ottoman-era timber-framed structures in Istanbul's historical Cibali district to test the model. The process in the Cibali fieldwork comprised two stages. In the initial phase, energy audits and physical condition assessments were performed on 13 timber-framed structures, referencing user feedback, to determine the general characteristics of the area. The most detailed components of the methodology, namely HBIM (Historic Building Information Modeling)-based digital modeling, energy simulations, and improvement recommendations, were executed on 3 selected structures representing this cohort. The selection of these three structures for case analysis was based on the primary technical criteria of their having not undergone recent repairs and their exhibiting varying degrees of typological damage. This process, predicated on a model that integrates the preservation of historical wooden structures with energy efficiency; commenced with data collection and comfort analyses, proceeded through HBIM-based digital simulations, and concluded with the development of energy-efficient improvement scenarios aligned with conservation principles. The resultant findings were assessed for the impact of varying intervention levels on energy savings via two retrofit scenarios (A and B), developed in accordance with the CEN EN 16883:2017 standard. Scenario A, which entailed limited and low-risk interventions, yielded minimal energy efficiency, whereas Scenario B, encompassing high-risk yet more extensive improvements, achieved maximum energy savings potential. Although wooden frame structures were referenced within the scope of the study, this developed model makes it possible to include energy simulations as scientific data input into restoration processes; a scalable and controllable improvement methodology applicable to different material types, building types, and geographical regions is presented. Consequently, the developed energy efficiency strategies have been evaluated with a holistic approach encompassing technical, economic, and cultural dimensions. With its methodological framework, the study forms a scientific basis for the 'Energy Efficient Protection Regulation' needed in Turkey, offering concrete suggestions for the sustainable protection of historical structures and their adaptation to contemporary energy requirements.
Benzer Tezler
- İstanbul'da tescilli konut yapılarının dış duvar katmanlaşmalarının sürdürülebilirlik açısından değerlendirilmesi
Assessment of external wall details of registered historic buildings in Istanbul in terms of sustainability
ÖZLEM KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATİH YAZICIOĞLU
- Deprem bölgelerinde yığma yapı tasarımının yönetmeliğe göre incelenmesi
Examination of masonry structure design on seismic zones in accordance with the relevant regulation
NURGÜL AKGÜNDÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLGE IŞIK
- Tarihi konut yapılarda geleneksel ve güncel ahşap yapım sistemlerinin kullanımının maliyet ve mimari etkiler üzerinden karşılaştırmalı değerlendirilmesi
A comparative evaluation of traditional and contemporary timber construction systems in historic residential buildings in terms of cost and architectural impacts
MUHAMMET EMİN ŞIKŞAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
MimarlıkGebze Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA İLKNUR KARA
- Ahşap iskelet yapıda taşıyıcılık ve koruyuculuk sorunları
Structural preservative problems of timber framework structures
DORET BARDAVİT
- Japon halk mimarisinde köy evi (minka)
Village house in Japanese folk architecture (minka)
FATMA ESRA GÜLEÇ