Kütüphanelerde iç hava kalitesinin CFD analiz yöntemiyle araştırılması
Investigation of indoor air quality in libraries using CFD analysis method
- Tez No: 959031
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET ÇOŞGUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Kütüphane yapıları, uzun süreli kullanım, yüksek kullanıcı yoğunluğu, farklı havalandırma koşulları ve korunması gereken arşiv materyalleri nedeniyle iç hava kalitesi (İHK) açısından özel değerlendirmeler gerektiren kompleks kapalı ortamlar arasında yer almaktadır. Kullanıcıların bilişsel performansı, konfor algısı, sağlık durumları ve aynı zamanda kütüphane koleksiyonlarının fiziksel dayanımı doğrudan bu ortam koşullarından etkilenmektedir. Ancak literatürde kütüphane yapılarında gerçekleştirilen iç hava kalitesi çalışmalarının sınırlı sayıda olduğu ve çoğunlukla kısa süreli, sınırlı parametreler üzerine odaklandığı görülmektedir. Bu bağlamda hazırlanan bu yüksek lisans tezinde, kütüphane yapılarında iç hava kalitesi bütüncül bir yaklaşımla değerlendirilmiş; saha ölçümleri, mekânsal interpolasyon ve sayısal akışkanlar dinamiği (CFD) modellemesi entegre edilerek kapsamlı bir analiz gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında Antalya ili sınırlarında yer alan iki farklı kütüphane yapısı seçilmiştir: Antalya Kütüphanesi ve Akdeniz Üniversitesi Merkez Kütüphanesi. Bu iki yapı farklı büyüklüklere, mimari özelliklere, kullanıcı yoğunluklarına ve havalandırma sistemlerine sahip olması nedeniyle karşılaştırmalı analizler için uygun örneklemi oluşturmaktadır. Antalya Kütüphanesi'nde 11 farklı konum, Akdeniz Üniversitesi Kütüphanesi'nde ise 7 farklı konum belirlenmiş ve her konumda üç farklı yükseklik (0,5 m, 1,2 m ve 1,8 m) seviyelerinde detaylı saha ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ölçüm parametreleri partikül madde fraksiyonları (PM0.3, PM0.5, PM1, PM2.5, PM5, PM10), karbondioksit (CO₂) ve sıcaklık (AT) olarak seçilmiştir. Tüm ölçümler PM ölçüm cihazı PCE-PCO 2 ve CO₂ ölçüm cihazı JD-3002 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İstatistik analizlere ek olarak saha verileri Flow-3D yazılımında CFD modellemesi için girdi verisi olarak kullanılmıştır. Modelleme sürecinde kütüphane binalarının mimari planları ve havalandırma sistemlerinin fiziksel özellikleri dikkate alınarak ayrıntılı üç boyutlu geometrik modeller oluşturulmuştur. CFD simülasyonları sayesinde yalnızca partikül yükleri değil, aynı zamanda havalandırma sistemlerinin akış desenleri, durağan bölgeler ve partikül taşınım dinamikleri de detaylı olarak incelenmiştir. Çalışmanın sonuçları, kütüphanelerde iç hava kalitesi optimizasyonu için bazı uygulama ve araştırma önerilerini de beraberinde getirmiştir. Havalandırma sistemlerinde filtreleme kalitesinin artırılması, CO₂ tabanlı dinamik havalandırma kontrol sistemlerinin devreye alınması, kullanıcı yoğunluğunun yüksek olduğu dönemlerde taze hava oranlarının artırılması, düzenli HVAC bakım ve filtre değişimlerinin yapılması ve düşük emisyonlu temizlik sistemlerinin kullanılması önerilmektedir. Ayrıca ileri dönem araştırmalar için uzun süreli izleme çalışmaları, partikül kimyasal karakterizasyonları ve kullanıcı sağlığı ile bilişsel performans arasındaki ilişkilerin detaylı şekilde incelenmesi önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
Library buildings are among the complex indoor environments that require special consideration in terms of indoor air quality (IAQ) due to prolonged occupancy, high user density, diverse ventilation conditions, and the presence of archival materials that must be preserved. Users' cognitive performance, comfort perception, and health status, as well as the physical durability of library collections, are directly influenced by these environmental conditions. However, the literature reveals that studies on IAQ in library buildings are limited in number and often focus on short-term observations with a narrow set of parameters. In this context, this master's thesis presents a comprehensive evaluation of indoor air quality in libraries through an integrated approach combining on-site measurements, spatial interpolation, and computational fluid dynamics (CFD) modeling. Two different library buildings located in Antalya, Türkiye, were selected as the case studies: Antalya Library and the Central Library of Akdeniz University. These buildings were chosen due to their differing sizes, architectural characteristics, user densities, and ventilation systems, making them suitable for comparative analysis. In Antalya Library, measurements were conducted at 11 different locations, while in Akdeniz University Library, 7 locations were selected. At each location, detailed measurements were taken at three different height levels (0.5 m, 1.2 m, and 1.8 m). The measured parameters included particulate matter fractions (PM0.3, PM0.5, PM1, PM2.5, PM5, PM10), carbon dioxide (CO₂), and ambient temperature (AT). All measurements were conducted using the PCE-PCO 2 particle counter and the JD-3002 CO₂ meter. In addition to statistical analyses, the field data were used as input for CFD modeling performed using Flow-3D software. During the modeling process, detailed three-dimensional geometric models were created by incorporating the architectural layouts of the library buildings and the physical features of their ventilation systems. Through CFD simulations, not only particle concentrations but also airflow patterns, stagnant zones, and particle transport dynamics were thoroughly analyzed. The findings of this study led to several practical and research-based recommendations for optimizing IAQ in libraries. It is recommended to enhance filtration quality in ventilation systems, implement CO₂-based dynamic ventilation control systems, increase the supply of fresh air during periods of high occupancy, ensure regular HVAC maintenance and filter replacement, and employ low-emission cleaning systems. Furthermore, for future research, it is suggested to conduct long-term monitoring studies, chemical characterization of particulate matter, and detailed investigations into the relationships between IAQ, user health, and cognitive performance.
Benzer Tezler
- Kütüphanelerde iç hava kalitesinin incelenmesi ve doğal havalandırmayla iyileştirilmesi: Konya İl Halk Kütüphanesi örneği
Examining indoor air quality in libraries and improving it with natural ventilation: The case of Konya Provincial Public Library
BETÜL ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MimarlıkKTO Karatay ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞEGÜL TERECİ
- Marine aerosols' contributions to indoor particulate matter concentrations in Dolmabahce Palace
Dolmabahçe Sarayı iç hava partikül madde derişimlerine deniz aerosollerinin katkısı
ZEYNEP KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERHAT KARACA
- Impacts of modernization process on conservation and restoration of traditional wooden religious buildings; a comparative study between Turkey and Japan
Modernleşme sürecinin geleneksel ahşap dinî yapıların korunması ve restorasyonu üzerindeki etkileri, Türkiye ve Japonya arasında karşılaştırmalı bir araştırma
SÜHEYLA KOÇ
Doktora
İngilizce
2022
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ MAZLUM
PROF. DR. KEİSUKE FUJII
- La Vie artistique litteraire culturelle et sociale l'Izmir en langue Française (du XVII'eme siecle a nos jours)
Fransızca'da İzmir'in sanatsal edebi kültürel ve toplumsal yaşamı (XVII'inci yüzyıldan günümüze)
HASAN ZORLUSOY
Doktora
Fransızca
1993
Fransız Dili ve EdebiyatıDokuz Eylül ÜniversitesiFransız Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL KAYRA
- Data-driven aircraft performance models for improving baseline fuel estimations
Kalkış öncesi yakıt tahminini iyileştirmek için veri analitik hava taşıtı performans modelleri
MUHAMMED EMRE SARIGÖL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE KOYUNCU