Adaptif cephe sistemlerinin bina enerji performansına etkisi
The effect of adaptive facade systems on building energy performance
- Tez No: 983704
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜMİT TURGAY ARPACIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Fiziği ve Malzemesi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, adaptif cephe sistemlerinin bina enerji performansı ve iç mekân çevresel kalite üzerindeki etkileri kapsamlı biçimde incelenmiştir. Günümüzde sürdürülebilir mimarlık yaklaşımı, binaların yalnızca çevresel etkilerini azaltmayı değil, aynı zamanda kullanıcı konforunu artırmayı da hedeflemektedir. Bu bağlamda adaptif cepheler, çevresel koşullara dinamik olarak yanıt verebilen ve bina performansını gerçek zamanlı olarak optimize eden yenilikçi cephe stratejileri olarak öne çıkmaktadır. Söz konusu sistemler, güneş ışınımı, rüzgâr, sıcaklık ve gün ışığı değişimlerine göre kendini yeniden konumlandırabilen pasif ve aktif bileşenler aracılığıyla enerji tüketimini azaltmayı, soğutma–ısıtma yüklerini dengelemeyi ve konfor koşullarını iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Tez kapsamında, farklı adaptif cephe tiplerinin kontrol mekanizmaları, malzeme özellikleri, hareket kabiliyetleri ve performans çıktıları literatür taraması ışığında karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Bu değerlendirmeler, adaptif sistemlerin özellikle iklimsel değişkenlere duyarlılığı, bina kabuğunun enerji denetimi üzerindeki etkileri ve tasarım aşamasında dikkat edilmesi gereken parametreleri ortaya koymaktadır. Uygulama kısmında, parametrik modelleme teknikleri kullanılarak esnek tasarım değişkenlerine sahip bir adaptif cephe modeli geliştirilmiştir. Rhino ve Grasshopper ortamında oluşturulan bu dijital model, ClimateStudio yazılımı ile entegre edilerek gün ışığı performansı, gölgeleme etkinliği, yıllık enerji tüketimi ve termal davranış açısından simülasyonlara tabi tutulmuştur. Farklı senaryolar altında gerçekleştirilen analizler, cephe bileşenlerinin hareketliliğinin enerji yüklerini doğrudan etkilediğini; özellikle gölgeleme stratejilerinin soğutma enerjisi ihtiyacını belirgin ölçüde azalttığını göstermiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda çalışma, mimari tasarım sürecinde adaptif cephe sistemlerinin entegrasyonuna yönelik bir karar destek yaklaşımı önermekte, bu sistemlerin hem performans hem de sürdürülebilirlik hedefleri açısından sağladığı potansiyeli vurgulamaktadır. Bu yönüyle tez, gelecekteki uygulamalara ve araştırmalara ışık tutacak nitelikte kapsamlı bir değerlendirme sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the impacts of adaptive façade systems on building energy performance and indoor environmental quality are comprehensively examined. Contemporary approaches to sustainable architecture aim not only to minimize the environmental footprint of buildings but also to enhance user comfort through intelligent design strategies. In this context, adaptive façades emerge as innovative systems capable of responding dynamically to changing environmental conditions and optimizing building performance in real time. By adjusting themselves according to variations in solar radiation, wind, temperature, and daylight availability, these façades—through both passive and active control mechanisms—aim to reduce overall energy consumption, balance heating and cooling loads, and improve thermal and visual comfort conditions. Within the scope of the study, different types of adaptive façade systems are reviewed in light of extensive literature research. Their control methods, material properties, modes of movement, and performance outcomes are comparatively evaluated. This analysis highlights the sensitivity of adaptive systems to climate variables, their influence on the building envelope's energy regulation capacity, and the key design parameters that must be considered during the decision-making process. In the application phase, a parametric adaptive façade model was developed using computational design methods. The digital model created in Rhino and Grasshopper was integrated with ClimateStudio to conduct detailed simulations on daylight performance, shading efficiency, annual energy demand, and the thermal behavior of the space. Analyses performed under multiple scenarios reveal that the mobility of façade components has a direct effect on energy loads, with shading strategies in particular significantly reducing cooling energy requirements. Based on the findings, the thesis proposes a methodological approach for the integration of adaptive façade systems into architectural design workflows. It emphasizes the potential of adaptive systems in achieving enhanced performance and sustainability goals. In this respect, the study provides a comprehensive framework that can guide future applications and research on adaptive façade technologies.
Benzer Tezler
- Çevresel performans odaklı adaptif cephe modülü için akıllı sistem tasarımı
Intelligent system design for environmental performance oriented adaptive façade module
ERHAN KARAKOÇ
- Uyum gösteren (adaptif) cepheler: Hareketli güneş kontrol elemanlarının ısıl enerji performansının değerlendirilmesi
Adaptive façades: Thermal energy performance evaluation of kinetic solar control elements
GÜL ŞERİFE GEDİRİ GÖKÇEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
MimarlıkNecmettin Erbakan ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF TUĞBA YALAZ
- A new approach to increase energy efficiency of luxury high-rise residential buildings through an advanced facade component
Yüksek katlı lüks konut binalarının enerji verimliliğini gelişmiş bir cephe bileşeni ile artırmak üzere yeni bir yaklaşım önerisi
GÖZDE TAŞCI
Doktora
İngilizce
2017
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ZERRİN YILMAZ
PROF. DR. STEFANO P. CORGNATI
- Kinetik cephe sistemlerinin yapı performansına günışığı, kamaşma ve enerji performansı üzerindeki etkileri
Effects of kinetic façade systems on building performance in daylight, glare and energy performance
SADULLAH ENGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT TURGAY ARPACIOĞLU
- Evaluating the daylight and energy performance of different adaptive facade systems for a hypothetical cell-type office unit
Varsayımsal bir hücre tipi ofis için farklı uyarlanabilir cephe sistemlerinin günışığı ve enerji performansının değerlendirilmesi
MUHAMMED KABIR MUSA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
MimarlıkEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAŞAK GÜÇYETER