Pasif havalandırma tasarımında geleneksel mimari yöntemlerinin kullanımı ve mevcut eğitim binalarında iç mekan hava optimizasyonu için bir yöntem


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Sahar TOHİDİ

Danışman: Mehmet Tayfun Yıldırım

Özet:

Yapılarda kullanıcılar için iç mekân temiz hava ihtiyacı kullanıcı sağlığı açısından önemlidir. Bu durum özellikle ofisler, eğitim binaları ve kullanıcının yoğun olduğu sağlık tesislerinde daha da önem kazanmaktadır. WHO istatistiklerine göre, her yıl havalandırmasız binalarda 4,3 milyon hasta görülmektedir. Sağlık sorunlarının yanı sıra aktif iklimlendirme sistemlerinin ön yatırım ve işletme maliyetleri de yüksektir. Soğuk iklimlerde kış mevsiminde kalorifer sistemlerinin açılmasından dolayı hava sağlıksız ve kirlidir. Bu nedenle iç mekanlarda havanın kirden ve tozdan arındırılması için havanın temizlenmesi gerekir. Pencereler temiz hava için filtre değildir. Üstelik, eğitim ortamlarında gürültü ve kirlilik kaynağı olmasının yanı sıra ısınma enerjisinin hızlı bir şekilde boşa harcanmasına neden olduğu için pencerelere alternatif doğal havalandırma oluşturulmalıdır. Geleneksel mimaride pencereden bağımsız doğal havalandırma az maliyet ve enerji tasarrufu yaparak başarılmıştır. Bu tezde, soğuk iklimde bulunan mevcut binalar için yerel öğretilerden yola çıkılarak sağlıklı ve hesaplı bir pasif havalandırma sistemi geliştirilebileceği hipotezi ile bir araştırma yürütülmüştür. Önerilen yöntemin test edilebilmesi için, Gazi Üniversitesi Mimarlık Bölümü katının, atölyeler koridoru ve 304B ile 307 nolu stüdyolarının mevcut temiz hava durumları ortaya konulmuş daha sonra hava kalitesini artırıcı dış menfezler, hava çıkış menfezleri ve bacalar tasarlanmıştır. Bu süreçte ilk olarak, koridor ve seçilen stüdyolar gerçek boyutlarıyla ve maksimum öğrenci kapasiteli olarak simüle edilmiştir. Daha sonra stüdyolardaki menfezlerin, koridordaki bacaların boyutları hesaplanmıştır, ardından tasarımı ve yerleşimi sunulmuştur. Son olarak menfezlerin ve bacaların tasarımından önceki ve sonraki analiz sonuçlarının farklı koşullar ve detaylarda karşılaştırılmasıyla tezin araştırma sorusu yanıtlanarak hipotez doğrulanmıştır. Elde edilen bulgular ışığında; Hesaplanmış ve tasarlanmış menfezler ve bacalar etkisi ile saatte en az 2 defa iç hava temizliği optimize edildiği; Yüksek hava akış hızı olmadan havanın kontrollü şekilde içeri alınabildiği, ısıyı bağdaşık dağıtılabileceği, rüzgâr tutucuların sıcak iklimler için olan fonksiyonel yapısının soğuk iklimler için kullanılabileceği görülmüştür. Ayrıca, soğuk su havuzları yerine radyatör ısısı kullanılarak iç hava sıcaklığının homojen dağılımı başarılı bir şekilde yapılmıştır. Menfezlerin içine uygun filtre yerleştirilerek toz ve pm10, pm2,5 vb. küçük parçacıklar sorunlar da çözülmüştür.

Anahtar Kelimeler : Mimari tasarım, pasif havalandırma, eğitim binaları, optimizasyon, geleneksel mimari, soğuk iklim