Energy performance analysis with relevance to urban form
Kent formu çerçevesinde enerji performans analizi
- Tez No: 695806
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ADNAN BARLAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Şehircilik ve Bölge Planlama, Urban and Regional Planning
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kentsel Tasarım Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 182
Özet
Kentsel alanlar, enerji sorununun düğüm noktaları haline gelmiştir. Bu nedenle, bu tür noktaların üstesinden gelmek, enerji geçişi için yapılan acil çağrıya yanıt vermek için elzemdir. Bu sorun özellikle enerji tasarrufu ve üretim potansiyeli nedeniyle enerji geçişinin hayati bir unsuru olan binalarda kendini göstermektedir. Bu nedenle, enerji ve çevresel kalite sorunlarının tipik olarak ele alındığı erken kentsel tasarım aşaması, binaların enerji kullanımını azaltmak, yenilenebilir enerji ile enerji üretimini artırmak ve kentsel ısı adası etkisini azaltmak için son derece önemlidir. Öte yandan, enerji performansı ve kentsel yerel iklim hususlarının kentsel tasarım uygulamalarına uygun şekilde entegre edilmesi, tasarım kararlarının etkisinin daha iyi anlaşılmasını gerektirir. Bu bağlamda, bu araştırma, kentsel tasarım kararlarının, özellikle kent formuyla ilgili olanların, binaların enerji performansını ve kentsel ısı adası yoğunluğunu nasıl etkilediğini daha iyi anlamak için gelecekteki yerleşim alanlarının erken tasarım aşamasına odaklanmaktadır. Böylelikle, enerji geçişine yardımcı olmak için enerji ve kentsel yerel iklim hususlarını kentsel tasarım uygulamalarına entegre etmeye yönelik bir adım olmayı hedeflemektedir. Bu çerçevede, bu çalışma, enerji modellemesi için aşağıdan yukarıya, fizik tabanlı bir yaklaşım kullanmaktadır; Dragonfly, Climate Studio ve Colibri aracılığıyla Grasshopper ortamında toplam 162 simülasyon üzerinden değerlendirmeler yapmaktadır. Simülasyonlarda parametrik olarak tasarlanmış varsayımsal modeller kullanılmıştır. Türkiye'de Köppen-Geiger iklim sınıflandırma sistemine göre üç ana iklim tipi bulunduğundan, bu çalışma bu üç iklim tipini temsil eden üç ildeki mevcut iklim verilerine dayanmaktadır; İzmir (C), Konya (B) ve Van (D). Sonuç olarak bu araştırma, binaların enerji talepleri göz önünde bulundurulduğunda, daha kompakt formların ısıtma ve soğutma ihtiyaçları açısından avantajlı olduğunu belirtmektedir. Binaların aktif güneş enerjisi üretim potansiyeli incelendiğinde ve binaların enerji talebi ile üretim potansiyeli arasındaki denge göz önüne alındığında ise daha az kompakt ve daha az yoğun kentsel formlar ön plana çıkmaktadır. Ayrıca araştırma bulguları, kentsel ısı adasının (KIA) binaların ısıtma ve soğutma ihtiyaçları üzerinde önemli etkileri olduğunu ortaya koymuştur. KIA dikkate alınmadığında, yıllık ısıtma enerji kullanım yoğunluğu %11-18 artmış; yıllık soğutma enerji kullanım yoğunluğu, KIA dikkate alındığı duruma kıyasla %19-58 oranında azalmıştır.
Özet (Çeviri)
Urban areas have become the nodal points of the energy problem. Overcoming such points, thus, is essential for responding to the urgent call for the energy transition. This problem manifests itself especially in the buildings, which are a vital element of the energy transition due to their energy-saving and generation potential. As such, the early urban design phase, where energy and environmental quality concerns are typically dealt with, is of utmost importance to reduce the energy use of buildings, increase generating their energy with renewables, and mitigate urban heat island effect. On the other hand, properly integrating energy performance and urban local climate considerations into urban design practices requires a better understanding of the effect of the design decisions. In this regard, this research focuses on the early design phase of future residential areas to better understand how urban design decisions, particularly those that are related to urban form, affect buildings' energy performance and urban heat island intensity. Thus, it aims to be a step toward integrating energy and urban local climate considerations into urban design practices to help energy transition. In this framework, this study uses a bottom-up, physics-based approach for energy modeling; and conducts evaluations through a total of 162 simulations in the Grasshopper environment via Dragonfly, Climate Studio, and Colibri. In simulations, parametrically designed hypothetical models were used. Since there are three main climate types in Turkey according to the Köppen-Geiger climate classification system, this study relies on climate data available in three cities; namely İzmir (C), Konya (B), and Van (D) as the representative of these three climate types. In conclusion, this research states that, considering the energy demands of buildings, more compact forms are advantageous in terms of heating and cooling needs. When the buildings' active solar energy production potential is examined and the balance between the buildings' energy demand and production potential is considered, less compact and less dense urban forms come to the forefront. Furthermore, research findings revealed that urban heat island (UHI) has significant effects on buildings' heating and cooling needs. When UHI was not considered, the annual heating EUI (energy use intensity) increased by 11-18 %; the annual cooling EUI decreased by 19-58 % compared to the situation in which UHI was considered.
Benzer Tezler
- Sürdürülebilir mimarlık kapsamında günümüz çok katlı konut binalarında tasarım yaklaşımları ve uygulama örneklerinin incelenmesi
An analysis of design approaches and application examples in current multi-storey buildings within the scope of sustainable architecturesummary
AYSUN ÇEBİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
MimarlıkFatih Sultan Mehmet Vakıf ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR ÖZCAN
- Enerji verimliliğinin kent ölçeğinde planlanması ve mekan ile etkileşimi Milas örneği
Planning energy efficiency in urban scale, it's interaction with urban form Milas case
KEREM BEYGO
Doktora
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ALİ YÜZER
- Şehir içi yol kenarı sabit tesisler için trafik kazalarına karşı koruyucu ve önleyici otokorkuluk geliştirilmesi
Developing protective and preventive security bollard against traffic accidents for urban roadside fixed natural gas distribution stations
MUSTAFA YURDABAL APAK
Doktora
Türkçe
2019
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ERGÜN
DOÇ. DR. HALİT ÖZEN
- An approach to the evaluation of daylight impact and contribution to the energy demand of office buildings in the urban context
Şehirsel dokuya bağlı gün ışığı katkısının ofis binalarındaki enerji ihtiyacına etkisinin değerlendirilmesi amacıyla kullanılabilecek bir yaklaşım
DİLAY KESTEN ERHART
Doktora
İngilizce
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPİN KÖKNEL YENER
PROF. DR. URSULA EİCKER
- Konutlarda akustik performansın mevzuat ve subjektif etki bağlamında değerlendirilmesi için bir yaklaşım
An approach for acoustic performance assessment of dwellings in the context of legislations and subjective evaluation
AYÇA ŞENTOP DÜMEN
Doktora
Türkçe
2020
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURGÜN BAYAZIT