Yapı kabuklarının termoregülasyonu: Biyomimetik bir yaklaşım


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BETÜL AYDIN YAZICIOĞLU

Danışman: SEMRA ARSLAN SELÇUK

Özet:

Enerji tüketiminde büyük bir orana sahip olan yapı sektörü, enerjiyi çoğunlukla yapıları ısıtmak ve soğutmak için kullanmaktadır. Bu nedenle enerjinin etkin kullanımı mimarlık disiplininde çözülmesi gereken başlıca sorunlardan biridir. Değişken dış ortam sıcaklığından etkilenmeksizin iç ortamı belirli bir sıcaklık aralığında tutma eylemi olarak açıklanabilecek yapı kabuklarının termoregülasyonu, pasif iklimlendirme yöntemleri ile kurgulandığında yapının harcayacağı enerji miktarını önemli ölçüde etkilemektedir. Mimarların, kullanıcılar için konforlu bir iç ortam sunma isteği termal konforu sağlama gerekliliğini de doğurmaktadır Mimarlıkta geleneksel tasarım yöntemlerinin termoregülasyonu sağlamada yetersiz kaldığı durumlarda araştırmacıların dikkatini, yüzyıllardır çözüm ve bilgi biriktiren doğayı “taklit etme” yoluyla geliştirilen araştırmalar çekmiştir. Öyle ki, biyolojik bilgi hazinesi, organizmaların yüzyıllardır geliştirdiği fizyolojik, morfolojik ve davranışsal adaptasyonlar ile doğanın zorlu koşullarında hayatta kalma yöntemlerini barındırmaktadır. Etkili termoregülasyon yöntemlerinin doğada araştırılması mimarlık disiplini için de akılcı çözümleri beraberinde getirebilir mi sorusu ile başlayan bu tez çalışmasının temel amacı ısı transferlerinin en yoğun olduğu yapı bileşeni olan yapı kabuklarında termoregülasyonu sağlamak için doğadaki örnekleri ve canlılar tarafından geliştirilen termoregülasyon yöntemlerinin mimariye uygulanabilirliğini araştırmaktır. Bu doğrultuda ısı transfer yöntemleri, doğadaki canlıların termoregülasyon yöntemleri ve doğayı taklit etme bilimi olan biyomimikri kavramıyla ilgili alan yazın taraması yapılmıştır. Örnekleme çalışması için seçilen canlıların doğadaki termoregülasyon yöntemleri ve bu yöntemlerden ilham alınarak tasarlanan cephe kesitleri yazın taraması ile elde edilen veriler doğrultusunda analiz edilmiştir. Elde edilen veriler, doğadaki canlıların geliştirdiği stratejilerin, mimari tasarıma yön vermesinin ancak disiplinler arası bir çalışma ile olanaklı olduğunu, yapı kabuklarında termoregülasyonu sağlamak amacıyla yapılan çalışmalarda “biyomimetik bir yaklaşımı” uygulamanın tasarımcılar için potansiyel çözümler barındırdığını ortaya koymaktadır.