Enerji etkin bina kabuk tasarımları için en iyileme tabanlı yeni yaklaşımlar
Optimization-based new approaches for energy-efficient building envelope designs
- Tez No: 726812
- Danışmanlar: PROF. DR. EMEL KIZILKAYA AYDOĞAN, DOÇ. DR. YILMAZ DELİCE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Son elli yıldır enerji etkin bina tasarımları, enerji ve çevre politikaları açısından devletler için oldukça önemli hale gelmiştir. Bu çerçevede enerji etkin bina tasarımları için ısıtma/soğutma enerji tüketimleri ve karbon salınımları ile iklim özellikleri ve bina kabuğu malzemeleri arasındaki ilişkiler görmezden gelinemez. Yapılan tez çalışması kapsamında, enerji etkin bina tasarımının en önemli parçalarından birisi olan bina kabuğuna odaklanılarak iki bütünsel yaklaşım önerilmiştir. Parçacık sürüsü optimizasyonu (PSO) ve karınca kolonisi optimizasyonu (KKO) tabanlı yapay sinir ağı (YSA) madenciliği olarak adlandırılan birinci yaklaşımda ısıtma/soğutma enerji tüketimlerine etki eden iklim nitelikleri tespit edilmiş ve EnergyPlus benzetim programının yerine en uygun bina kabuğu tasarımlarını belirlemek için PSO ve KKO tabanlı bir eğitim algoritması kullanan YSA modelleri geliştirilmiştir. YSA tabanlı çok amaçlı genetik algoritma (GA) olarak adlandırılan ikinci yaklaşımda ise EnergyPlus programını taklit eden YSA tabanlı GA geliştirilmiştir. Binaların inşa edileceği bölgelerin iklim özelliklerini dikkate alarak K-ortalamalar yöntemiyle ısı yalıtım bölgeleri kümelenmiştir. Bu yalıtım bölgelerine göre en uygun bina kabuk kombinasyonlarını belirlemek için CO2 salınım, ısıtma/soğutma enerji tüketimi ve malzeme maliyetinden oluşan yaşam döngü maliyet (YDM) analizi yaklaşımı dikkate alınmıştır. Önerilen yaklaşımlarla elde edilen kabuk kombinasyonları, EnergyPlus programına girilerek sonuçlar karşılaştırılmıştır. Birinci yaklaşımda %98'in üzerinde, ikinci yaklaşımda ise %99'un üzerinde bir tutatlılık elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
For fifty years, energy-efficient building designs have become very important for states in terms of energy and environmental policies. In this framework, the relationships between heating/cooling energy consumption, carbon emissions, climate characteristics, and building envelope materials cannot be ignored for energy-efficient building designs. Within the scope of this thesis, two holistic approaches are proposed by focusing on building envelope, one of the most important parts of energy-efficient building design. In the first approach, which is called particle swarm optimization (PSO) and ant colony optimization (ACO)-based artificial neural network (ANN) mining, climate attributes affecting heating/cooling energy consumptions are determined. Then, the ANN models using a PSO and ACO-based training algorithm are developed to determine the most suitable building envelope designs instead of the EnergyPlus simulation program. In the second approach called ANN-based multi-objective genetic algorithm (GA), ANN-based GA mimicking the EnergyPlus program is developed. Considering the climatic features of the regions where the buildings will be built, thermal insulation regions are clustered with the K-means method. The life cycle cost (LCC) analysis approach consisting of CO2 emission, heating/cooling energy consumption, and material cost is considered to determine the most suitable building envelope combinations according to the insulation zones. The envelope combinations obtained with the proposed approaches are entered into the EnergyPlus, and the results are benchmarked. In the first and second approaches, the accuracices of over 98% and 99% are obtained, respectively.
Benzer Tezler
- An approach for energy-efficient building facades: Biomimetic envelope design and architectural integration process in Doha
Enerji verimli bina cepheleri için bir yaklaşım: Doha'da biyomimetik kabuk tasarımı ve mimari entegrasyon sureci
BERKAY NALÇAKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
MimarlıkYaşar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAŞAK KUNDAKCI KOYUNBABA
- Ekolojik ve sürdürülebilir mimarlık bağlamında enerji etkin çift kabuklu bina cephe tasarımlarının günümüz mimarisindeki yeri ve performansı üzerine analiz çalışması
The study of analysis about the position and performance in the current architecture of energy double skin building facade design in the content of ecologic and sustainable architecture
ESRA LAKOT
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
MimarlıkKaradeniz Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. FİGEN BEYHAN KARS
- Çift kabuklu giydirme cephelerde sistem seçimi için karar destek sistemi
Decision support system for selection of double-skin facade systems
NAİME PINAR ARSLANGİRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Mimarlıkİstanbul Kültür ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ESRA BOSTANCIOĞLU
- Design and analysis of energy saving buildings using the software energy plus
Enerji tasarruflu binaların energy plus yazılımı kullanılarak tasarlanması ve analiz edilmesi
KEMAL ÖZGEN BİROL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RÜKNETTİN OSKAY
YRD. DOÇ. DR. TUBA OKUTUCU ÖZYURT
- Natural ventilation of high-rise buildings a methodology for planning with different analysis tools and case-study integration
Çok katlı binalarda doğal havalandırma farklı analiz araçları ve örnek alan entegrasyonu ile planlama için bir yöntem
TOBIAS SCHULZE
Doktora
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. AYŞE ZERRİN YILMAZ
PROF. DR. MARCO PERINO