Yüksek Bina Tasarımına Yön Veren Bir Araç Olarak Rüzgar: Shanghaı Kulesi Örneği


Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Halil İbrahim Karagöz

Danışman: FİGEN BEYHAN

Özet:

Dünya üzerindeki enerji sorununun önemi yaşanan ekonomik krizlerden sonra gündeme gelmiştir. Tüm alanlarda olduğu gibi mimaride de yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim başlamıştır. Doğada ham ve olgun halde bulunan rüzgar enerjisi kullanımı gelişen teknoloji ile birlikte, mimari yapılarda da kullanılmaya başlamıştır. Dünya kentlerinde artan yüksek yapı oranıyla birlikte, karbon salınımı ve hava kirliliği problemi ortaya çıkmıştır. Bu bağlamda özellikle yüksek yapıların sık ve sayıca fazla olarak inşa edildiği bölgelerde yenilenebilir rüzgar enerjisi kullanımı gereklilik haline gelmiştir. Popülaritesi yüksek ve dünya literatürlerine dahil olmuş yüksek yapıların, rüzgar enerjisi kullanım olasılıkları, tasarım süreci ve türbin teknolojisi detaylarıyla irdelenip, analizleri yapılmıştır. Analizler doğrultusunda gelişen çalışmaların yüksek yapıların tasarımını nasıl etkilediği ortaya konmuştur. Birinci bölümde tezin amaç ve kapsamı hakkında bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde rüzgar ve mimarlık ilişkisi incelenmiş, yapılarda rüzgar enerjisi kullanım olasılıkları alt başlıklarda incelenmiştir. Üçüncü bölümde yüksek yapı kavramı açıklanmış, geçmişten bu yana tarihsel süreç içerisindeki ilerleyişi sıralanmıştır. Yüksek yapı tasarımına etki eden rüzgar kavramı örnekler üzerinden incelenmiştir. Dünya literatürlerine dahil olmuş mevcut ve onaylı projeler rüzgar kapsamında değerlendirilmiştir. Dördüncü bölümde ölçekli maketlerle uygulanan rüzgâr testleri sayesinde rüzgar yüklerini %24 oranında azaltacak olan %55'lik bir daralma açısı ve eksenel olarak 120 derece döndürülmüş form ve strüktürü belirlemiştir. Rüzgâr yüklerindeki her %5'lik azalmanın inşaat maliyetlerinde yaklaşık 12milyon$ tasarruf edilmesinin sağlandığı düşünüldüğünde söz konusu teknolojileri kullanarak bina formu belirlemenin önemi bir kez açığa çıkarılmıştır. Beşinci bölümde yapıda bulunan 270 adet rüzgâr tribünü ile yerinde enerji üretimi çalışmaları incelenmiş, bu üretimin bina için gerekli tüm elektrik enerjisinin %10'u kadar olduğu referans alındığında, rüzgardan enerji üretiminin yapılardaki önemi açığa çıkarılmış, türbin entegreli yapılardaki performans parametreleri analiz edilmiştir. Sonuç olarak tüm bu veriler ışığında "rüzgarın" çevresel bir tasarım parametresi olarak yüksek yapı tasarımdaki önemi vurgulanmıştır.