Şeffaf yalıtımlı gizli ısı depolama duvarının ısıl performansının incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MİMARLIK BÖLÜMÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CANSU BEKLER

Danışman: Idil Ayçam

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Günümüzde, binaların enerji etkinliğine fayda sağlamak amacıyla yapı kabuğunda kullanılan malzemelerinin performanslarını arttırmak üzere çalışmalar yapılmaktadır. Yapı bileşenlerinin incelendiği bu doktora çalışmasında, saydam yalıtım malzemesi (SYM) içeren bir yalıtım ünitesi ve gövdesine faz değiştiren malzeme (FDM) gömülü tuğlanın birlikte kullanıldığı dış duvar tasarlanmıştır. Bu yenilikçi duvarın ısıl performansını ortaya koymak için çalışma izlenebilir ve ölçülebilir hedefleri olan 3 yöntem basamağı ile yapılandırılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında literatür araştırmaları ile yenilikçi duvarın tasarımı yapılmıştır. Duvar konfigürasyonun tamamlanması için geliştirilen MATLAB kodu ile matematiksel analiz yapılmış ve ısıtma ve soğutma dönemi için en yüksek performans gösteren faz değiştiren malzeme seçilmiştir. İkinci aşamada, konfigürasyonu tamamlanan duvar sisteminin ısıl performansını belirlemek için deneysel çalışma yapılmıştır. Deney çalışması için güney cephesinde farklı SYM-FDM duvar uygulamaları bulunan 3 deney odası ve referans oda olmak üzere 4 farklı deney ünitesinden anlık sıcaklık ölçümleri alınmıştır. Ölçümler sonucunda ısıtma ve soğutma döneminde en yüksek performans gösteren SYM-FDM duvar uygulaması belirlenmiş ve bina ölçeğinde analizlerin yapılması için seçilmiştir. Üçüncü aşamasında, deneysel çalışma sonucunda en yüksek performans gösteren SYM-FDM duvarı uygulamasının yapı ölçeğinde ısıl performans analizleri DesignBuilder programı ile yapılmıştır. Simülasyon için modellenen TOKI Turkuaz projesinin 2+1 plan tipli konut yapısının her cephesi için SYM-FDM duvar oranı %20 arttırılarak ısıtma – soğutma yükü ve ortalama sıcaklık verilerine ulaşılmıştır. Çalışmanın son aşamasında ise, bina enerji simülasyon analizleri sonucunda SYM-FDM duvarının dört cephede %20-100 aralığındaki her oranı için toplam enerji yükü ve geri ödeme süresi belirlenmiştir. Bu iki değerin min-maks normalizayonu ile normalize edilen veriler grafik üzerinde çakıştırılmıştır. Çalışmanın sonucunda, her cephe için %40-60 aralığındaki oranda uygulanacak SYM-FDM duvarının performans – maliyet bağlamında optimum olduğu tespit edilmiştir.