Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tokuç A. (Yürütücü), Deniz Can I., Ezan M. A., Köktürk G. G., Demirel Z., Dalay M.
TÜBİTAK Projesi, 2023 - 2024
Yenilikçi bir cephe elemanının binalarda kullanılabilir nitelikte olduğunun belirlenebilmesi ve
önerilebilmesi için geliştirilen elemanlara ait fizibilite çalışmalarının yapılması gerekmektedir.
Bu durum, bu çalışmadaki cephelerde mikroalg yetiştirilmesine uygun ortam yaratabilecek
düz panel fotobiyoreaktörlerin (FBR?lerin) cephe uygulamaları için de geçerlidir. Önerilen
cephe elemanının uygunluğunun gerçekçi olarak ortaya koyulabilmesi için FBR?lerin
maliyetinin yanı sıra FBR eklenen cephenin binada yaşayan insanların konforu üzerine
etkilerinin de değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu proje kapsamında, bahsi geçen etkilerin
farklı iklimler için uzun dönemli belirlenmesi ve değerlendirilmesi hedeflenmektedir.
Bu çalışmada, öncelikle farklı yoğunluktaki üç alg kültürüne dair ışık geçirgenliği ölçümleri
yapılmış, bu değerlerden yararlanılarak 6 cm üretim ortamı kalınlığı olan binaya entegre
edilebilecek bir FBR?deki güneş ısısı kazanım katsayısı, ışık geçirgenlik ve U-değerleri
hesaplanmıştır. Devamında, önerilen FBR?lerin farklı iklim özellikleri gösteren kentlerde
uygulanmasına model oluşturularak elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır. Grasshopper tabanlı
simülasyonlarda, Honeybee ve Ladybug eklentileri ile enerji ve günışığı hesaplamaları
gerçekleştirilmiştir. Bu simülasyonlarda FBR?lere ait özellikler ve belirlenen alg
yoğunluklarının yanı sıra, pencere duvar oranı, duvar tipi ve kalınlığı, yalıtım kalınlığı, ısıtma
ayar noktası ve soğutma ayar sıcaklığı değişkenleri de irdelenmiştir. Sonuçlar, Octopus
eklentisi ile tasarım ve çalışma parametrelerinin mekanın enerji tüketimi, görsel konfor ve ısıl
konfor üzerindeki etkileri optimize edilmiştir. Ayrıca, tüm değişkenlerin yer aldığı değer kümesi
Colibri ile parametrik analiz edilmiştir. Bu sayede FBR?lerin Dünya?nın beş farklı iklim
bölgesindeki kentlerindeki (Kuala Lumpur, Tahran, Londra, Los Angeles ve Ankara) ofis
mekanlarında kullanımı değerlendirilmiştir.
Elde edilen sonuçlar, FBR cephelerin yıl boyunca binaların ısıl konforunu, günışığı
performansını iyileştirme ve binada enerji tüketimini azaltma konusunda önemli potansiyellere
sahip olduğunu göstermektedir. Ele alınan tüm iklim bölgeleri için üç alg suşunun aynı etkiyi
göstermediği, alg suşu ve cephe uygulamalarının seçiminin uygun yapıldığı takdirde amaca
uygun optimal çözümlerin elde edilebileceği belirlenmiştir. Csa iklim bölgesinin seçilen tüm alg
suşları için en uygun bölge olduğu saptanmıştır. Günışığı performansında, aynı cephe
önerisinde alg suşu farklılığı açısından Cephe önerisi 1 ve 2?de Los Angeles?da, Cephe
önerisi 3?te ise Londra?da diğer alg suşlarına göre Pseudanabeana sp. sırasıyla %7,37;
%7,12 ve %2,40 iyileşme olduğu görülürken diğer şehirlerde kayda değer değişim
görülmemektedir. Alg cephesinin karma kullanımı olan alternatif cephe uygulaması sadece
günışığı performansında iyileşme sağlamıştır. Isıl konfor ve enerji tüketiminde ise tam tersi bir
durum gözlemlenmiştir. Ele alınan tüm cephe önerilerinde Pseudanabeana sp. alg suşunun
diğerlerine göre ısı kazanımlarının daha az olduğu ve daha iyi bir yalıtım sağladığı görülmüş
ve bütün şehirlerde ısıl konfor koşullarında iyileşme sağlanmıştır. Optimal çözümlerde genel
olarak en uygun alg suşunun Tahran ve Ankara için Pseudanabeana sp., Londra için
Chloralla vulgaris ve Los Angeles için ise üç alg suşunun da uygun olduğu değerlendirilmiştir.