Sürdürülebilir Şehir de Yenilikçi Enerji Adaları Olan Akıllı Biyoiklimsel Ve Düşük Karbonlu Kentsel Alanlar


Elias Özkan S. T. (Yürütücü) , Çakmaklı A. B.

TÜBİTAK Uluslararası Çoklu İşbirliği Projesi , 2016 - 2018

  • Proje Türü: TÜBİTAK Uluslararası Çoklu İşbirliği Projesi
  • Başlama Tarihi: Mart 2016
  • Bitiş Tarihi: Mart 2018

Proje Özeti

“Sürdürülebilir şehirde yenilikçi enerji adaları olarak akıllı biyoiklimsel düşük karbonlu kentsel alanlar” projesi enerji açısından bağımsız olabilecek “Akıllı Kentsel Adalar” ın (AKA) tasarlanması için araştırma, uygulama ve doğrulama aşamaları planlanmıştır. Kamuya açık bir binanın etrafındaki alanlar olarak tanımlanan akıllı kentsel adalar’ın amacı, binalar ve küçük ölçekli yenilenebilir enerji çözümleri arasındaki sinerjiden faydalanarak tanımlanan enerji sistemi’nin mümkün olduğunca yerel düzeyde ve kendi içnde dengelenmesidir. Akıllı Kent Adası konsepti, Akıllı Şehir'de yenilikçi bir temel enerji birimi olarak geliştirilmiştir; öyle ki mahalleler ve ilçelerde kurulan bu birimlerini birbirine bağlayarak daha geniş bir alana yayarak entegre bir akıllı şehir elde etmek mümkün olacaktır.

AKA projesi üç tamamlayıcı ve entegre bloktan oluşuyor. Mini Enerji Ağları, Biyoklimatik Bina Tasarımı, ve Enerji Yönetimi Platformu. Bu üç blok altında tanımlanan iş paketleri için yürütülen çalışmalar, proje ortaklarından ilgili alanlarda uzman ekipleri tarafından gerçekleştirilmiştir. Ortadoğu Teknik Üniversitesi Mimarlık bölümüne bağlı Türk ekibi sadece Biyoklimatik bina tasarımı ile ilgili iş paketlerinden sorum olmuştur.

Biyoklimatik bina tasarımı için 5 aşamalı yöntem uygulanmıştır. İlk önce seçilen AKA alanı’nın 3B modeli üretilmiştir ve kentsel ölçekte simüle edildikten sonra biyoklimatik özellikleri analiz edilmiştir. Daha sonra alanın içinde iki odak binası seçilmiştir ve burada sıralanan dört araştırma yöntemiyle analiz edilmiştir: İç termal koşulları belirlemek için veri kaydı; Bina kabuğunda zayıf noktaları (termal köprüler / infiltrasyon) belirlemek için IR görüntüleme işi; Termal konfor koşullarını belirlemek için kullanıcı memnuniyeti anketi; ve binanın enerji kullanımı ve konforunu ölçmek için performans simülasyonları (önce mevcut koşulları belirlemek ve daha sonra da biyoklimatik iyileştirme çözümlerini entegre etmek için.)

Bu dört veri kümesinden elde edilen bulgulara dayanarak, sanal ortamda biyoklimatik müdahaleler önerilmiş ve test edilmiştir. Son olarak, optimize edilmiş önerinin maliyeti hesaplanmıştır. Sonuç olarak, binalara pasif biyoklimatik tasarım çözümlerin entegre edilmesi durumunda, önemli miktarda enerji tasarrufu (ısıtma için % 38'e kadar); toplam CO2 emisyonlarında önemli miktarda azalmanın (ısıtma, sıcak su ve ışıklandırma için % 6,5) ve aynı zamanda konfor saatlerinde kayda değer iyileştirmenin (%40 kadar) makul yatırımlarla sağlanabileceği görülmüştür.