Fotosentetik organizmaları yapı cephelerine entegre etme olasılıklarının değerlendirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimarlık (YL), Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: YONCA YAMAN

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ayça Tokuç

Özet:

Günümüzde hız kazanan enerji tüketimindeki artış ve buna bağlı olarak gelişen çevresel tahribatlar, küresel enerji tüketiminde oldukça büyük bir paya sahip olan yapı sektöründe, yenilenebilir ve temiz enerji kaynaklarının araştırılmasına ve uygulanmasına doğru yönelmiştir. Mikroalgler yüksek yüzey verimliliğine sahip olup inorganik karbon tüketerek karbon nötr bir geleceğe olanak sağlayan bir yenilenebilir biyoenerji kaynağıdır. Bina cephelerine yenilikçi bir yapı elemanı olan fotobiyoreaktör (FBR) sisteminin entegre edilmesi ile cephede mikroalg üretiminin, binanın ısıl ve görsel konforundan ödün vermeden enerji tüketimini azaltma potansiyeli bulunmaktadır. Bu çalışmada Akdeniz ikliminde mevcut bir ofis binasının güney cephesinde dört farklı FBR cephesi önerilerek FBR'lerin binanın ısıl, görsel ve enerji performanslarına etkisi Octopus eklentisi ile optimize edilmiş ve değerlendirilmiştir. Böylece, tasarımcıların karar verme sürecini destekleyecek bina performans optimizasyon süreci kurgulanmıştır. Pencere duvar oranı, alg konsantrasyonuna bağlı olarak değişen FBR tipi, duvar tipi ve kalınlığı, yalıtım malzemesi kalınlığı, ısıtma-soğutma ayar noktası gibi tasarım değişkenlerinin etkisi araştırılarak her bir cephe için optimum günışığı, enerji performansı ve ısıl konforu temsil eden Elverişli Günışığı Aydınlatması (EGA)'nın artırılması ve Enerji Kullanım Yoğunluğu (EKY)'nun ve Isıl Konfor İhlali (IKİ)'nin azaltılması hedeflenerek optimizasyon yapılmıştır. Elde edilmiş optimum çözümlerde ayrıca FBR'lerin iç mekanda oluşabilecek kamaşmaya etkisi ve üretilen biyokütle enerjisinin binanın enerji ihtiyacının ne kadarını karşıladığı hesaplanmıştır. Elde edilen bulgular mevcut binadaki çift camlı pencere ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlarda düşük alg yoğunluklarının yanı sıra düşük pencere-duvar oranına sahip çözümlerin olduğu görülmüştür. Bütün alternatiflerde dengelenmiş en iyi çözümlerde farklı oranlarda iyileşme görülmüştür. Sonuç olarak, FBR cephe elemanının geleneksel pencere sistemlerine bir alternatif olabileceği ortaya konmuştur.