Pasif enerji tasarrufu sistemlerinin enerji tüketimi ve termal konfor üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of passive energy saving systems on energy consumption and thermal comfort
- Tez No: 985516
- Danışmanlar: PROF. DR. FERHAT AYDIN, DR. SADIK YİĞİT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde binalarda enerji tüketimi, küresel enerji talebinin ve sera gazı emisyonlarının önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. İklim değişikliği, artan soğutma yükleri ve sürdürülebilirlik hedefleri dikkate alındığında, binalarda enerji verimliliğinin artırılması ülkeler için stratejik bir gereklilik hâline gelmiştir. Bu bağlamda mekanik sistemlere olan bağımlılığı azaltan ve düşük maliyetli çözümler sunan pasif enerji tasarrufu stratejileri, enerji etkin bina tasarımında giderek daha kritik bir rol almaktadır. Bu çalışma, Türkiye'nin TS 825 kapsamında tanımlanan altı farklı iklim bölgesinde pasif enerji tasarrufu stratejilerinin bina enerji performansı ve termal konfor üzerindeki etkilerini kapsamlı biçimde incelemeyi amaçlamaktadır. Bu kapsamda gece havalandırması, gölgeleme ve ısı yalıtımı olmak üzere üç temel pasif stratejinin hem tekil olarak hem de birlikte kullanıldığında yıllık ısıtma ve soğutma enerjisi gereksinimlerini nasıl etkilediği incelenmiştir. Çalışmada öncelikle referans bina modeli yalın halde EnergyPlus yazılımı kullanılarak analiz edilmiş ve her iklim bölgesi için yıllık ısıtma ve soğutma enerjisi tüketimleri elde edilmiştir. Ardından, söz konusu üç pasif stratejinin tüm tekil uygulamalarını ve kombinasyonlarını içeren toplam 16 farklı senaryo, altı bölgeye ait hava durumu verileri kullanılarak simüle edilmiştir. Enerji analizine ek olarak, bu senaryoların sera gazı emisyonları üzerindeki etkileri de değerlendirilmiştir. Isıtma enerjisi ihtiyacını azaltan yalıtım uygulamaları için doğalgaz tüketimine bağlı karbon emisyonları, soğutma enerjisi talebini azaltan stratejiler için ise elektrik tüketimine bağlı karbon emisyon miktarları karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Bunun yanında, pasif stratejilerin iç mekân termal konforuna etkisi PMV-PPD yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Termal konfor değerlendirmeleri, klima kullanılmayan koşullarda yaz aylarında ve soğutma yükünün kritik olduğu 1., 2. ve 3. iklim bölgeleri için gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, pasif stratejilerin bir arada uygulanması durumunda yıllık soğutma enerjisinde yaklaşık %60, ısıtma enerjisinde ise %66 oranında tasarruf sağlanabileceğini göstermektedir. Ayrıca, doğalgaz tüketimi kaynaklı karbon emisyonlarının %60, elektrik tüketimi kaynaklı emisyonların ise %58 oranında azaltılabileceği belirlenmiştir. Termal konfor açısından ise pasif stratejilerin uygun kombinasyonlarıyla tüm iklim bölgelerinde konforlu saatlerin %26–51 aralığında artırılabildiği görülmüştür. Bu bulgular, pasif enerji tasarrufu sistemlerinin farklı iklim koşullarında enerji etkin bina tasarımı için önemli bir potansiyel sunduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In contemporary settings, energy consumption in buildings constitutes a significant portion of global energy demand and greenhouse gas emissions. Considering climate change, increasing cooling loads, and sustainability targets, enhancing energy efficiency in buildings has become a strategic necessity for countries. In this context, passive energy-saving strategies, which reduce dependence on mechanical systems and offer low-cost solutions, are playing an increasingly critical role in energy-efficient building design. This study aims to comprehensively investigate the effects of passive energy-saving strategies on building energy performance and thermal comfort across the 6 climate zones defined in Turkey's TS 825 standard. Within this scope, the impacts of three fundamental passive strategies—night ventilation, shading, and thermal insulation—both individually and in combination, on annual heating and cooling energy requirements were examined. In the study, the reference building model was first analyzed in its base case using the EnergyPlus software, and annual heating and cooling energy consumptions were obtained for each climate zone. Subsequently, a total of 16 different scenarios, including all individual applications and combinations of the three passive strategies, were simulated using weather data from the 6 climate zones. In addition to the energy analysis, the effects of these scenarios on greenhouse gas emissions were also evaluated. For insulation applications that reduce heating energy demand, carbon emissions associated with natural gas consumption were analyzed, while for strategies that reduce cooling energy demand, carbon emissions associated with electricity consumption were comparatively assessed. Moreover, the impact of passive strategies on indoor thermal comfort was analyzed using the PMV–PPD method. Thermal comfort assessments were conducted under non-conditioned conditions during the summer months and for the 1st, 2nd, and 3rd climate zones where cooling loads are critical. The results indicate that when passive strategies are implemented together, approximately 60% savings in annual cooling energy and 66% savings in heating energy can be achieved. Additionally, natural gas–based carbon emissions can be reduced by 60%, and electricity-based emissions by 58%. In terms of thermal comfort, it was observed that suitable combinations of passive strategies can increase comfortable hours by 26–51% across all climate zones. These findings demonstrate that passive energy-saving systems offer substantial potential for energy-efficient building design under diverse climatic conditions.
Benzer Tezler
- Comparative evaluations of traditional house to achieved passive house standard in terms of global warming potential and energy efficiency
Geleneksel ev ile ulaşılan pasif ev standardının küresel ısınma potansiyeli ve enerji verimliliği açısından karşılaştırılması
SİMGE VAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE SÖZER
- Effectiveness of interventions on energy and cost to convert efficient building by considering hourly statistical analysis of building envelope retrofitting
Bina kabuğunda yapılacak iyileştirmelerin enerji verimliliğine etkisinin saatlik istatistiksel analizlerle incelenmesi
MAHDIYEH ZAFARANCHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE SÖZER
- 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
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. AYŞE ZERRİN YILMAZ
PROF. DR. MARCO PERINO
- Thermal comfort optimization with occupant interaction in dynamic HVAC control
Kullanıcı etkileşimli dinamik iklimlendirme sistemi kontrolü ile ısıl konfor optimizasyonu
TUĞÇE AKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDİL ESKİN
- Sıcak nemli iklim bölgelerinde hacim ölçeğinde doğal havalandırma etkinliğinin değerlendirilmesi
An evaluation of natural ventilation effectiveness at the space scale in hot humid climate regions
HANDE ACARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLTEN MANİOĞLU