Yeşil Bina Dergisi 19. Sayı (Mayıs-Haziran 2013)

39 YEŞİL BİNA / HAZİRAN 2013 tasarruflu sistemde bile bina CO 2 üretilir. Fosil yakıtlar kullanıldığı sürece, enerji tasarrufuna yönelik bu tür düzenlemeler ile binalarda sıfır emisyona ulaşılamaz. Bununla birlikte, elektrik ihtiyacı emis - yonsuz bir şekilde (örneğin PV sistemin - den) sağlanan bir ısı pompası, binanın ısıtma sisteminin sıfır emisyonlu olarak çalışmasını garanti eder. Enerji tasarruflu tasarımlar, binaların konumu, şekli, dış cephe kaplaması gibi pek çok konuda kısıtlamalar ve gereklilikler getirir. Isı pom - pası ve düşük ekserjili sistemlerle yaklaşık sıfır emisyonlu bina tasarımı yaparken, binanın konumu ve şeklinin yaptığı etki, ısı pompasının yerleştirildiği yerin etkisine oranla daha az önemlidir. Ancak bina kabuğunun özelliklerinin ısıl yükler üze - rinde büyük etkisi vardır. DÜŞÜK EMİSYON İÇİN TASARIM Burada anahtar soru, hangi sıcaklık derecesindeki ısı kaynağının, mimari tasarımdaki değişikliklerin sebep olduğu ısı talebini dengeleyebilecek yapıda ola - bileceği ve bu derecelerin uygulanabilir olup olmadığıdır. Bu çalışmada üç farklı tasarım kısıtlaması dikkate alınmıştır: a) Cephe kaplamasının ısı yalıtımı b) Binanın konumu c) Binanın şekli Bu parametreler, binanın ısı yalıtımında ve mimari ifadesinde çok önemli bir yer tutarlar. Bu etkenlerin incelenmesine örnek olarak Şekil 1, 2 ve 3’te verilmiştir. Bu bağlamda öncelikle cam kaplama, malzemenin özellikleri ile değerlendirilir. Genel olarak yüksek bina standartları cam için en fazla 1.3 W/(m 2 ·K) U değeri, opak malzemeler için ise 0.25 W/(m 2 ·K) değeri gerektirir. Öte yandan bazı LEED ve Pas - sive Haus projelerinde farklı malzemelerin kullanılmasıyla cam için 1.0 W/(m 2 ·K) ve opak yüzeyler için 0.15 W/(m 2 ·K) gibi geliştirilmiş değerlere ulaşılabilmiştir. Cam cepheler iki malzemenin (camlar ve doğramalar) kullanım miktarı ile ilgili - dir. Eğer tüm alanı Ath olan bir cephede U değeri sıra ile Uduvar & Upencere olan opak ve transparan malzemeler kullanıl - mış ise, cam cephe oranını gr faktörü kadar yükseltmek ve opak malzemeyi aynı faktör kadar azaltmak gerekir. Bu deği - şiklikler cam oranını ve ısı kaybını orantılı olarak değiştirir. Bu ise eşitlik 1’deki ısı kaybı hesabı ile orantılıdır. Cephenin cam oranı, yapının konumu, ne kadar güneş enerjisi alacağını da belir - ler. Yapının konumu ve cam oranı arasın - daki doğrudan bağlantının sonucu olarak, sadece ısı talebini düşürmeye odaklan - mış bir tasarım, yalıtım gerekliliklerine ve cephenin konumuna bağlı olarak bazı sınırlamalara maruz kalacaktır. Yapının konumu ve cephenin sırlama oranına benzer olarak, yapının kompaktlığı da ısı talebini büyük ölçüde etkiler. Form-faktör f olarak da anılan kompaktlık, binanın dış kabuğunun alanının oranının (Ath) enerji referans alanına (AE) bölünmesi ile elde edilir. Eğer ısıl dirençleri birbirinden çok farklı ise, iki cephe tasarımını kompaktlık açısından karşılaştırmak oldukça prob - lemli olabilir. Daha az kompakt olan bir tasarımın termal direnci de daha yüksek ise, toplam performansı daha iyi olacaktır. Bu yüzden kompaktlık sadece benzer yapıda olan iki tasarımın karşılaştırılma - sında kullanılabilir. Bu durumda ısı talebi, form faktörünün değişimi ile orantılı olur. Farklı konumlandırma ve cam oran - larının bir yapının ısı talebini nasıl etki - lediği Şekil 4’te gösterilmiştir. Şekil 5 ise Şekil 4’ün güney yüzünün ısı talebini (Q ısı ) ayrıntılı olarak göstermektedir. Tüm şart - lar için sabit olan ekserji talebi (E x ), açık gri çubuk olarak resmedilmiştir. CO Preal gösteren kesikli çizgi sabit ekserji talebini göstermektedir. Yapının mümkün olan en yüksek güneş enerjisi kazanımı, konumlandır - maya bağlıdır. Bu da şekil 4’teki, aslında Şekil 1: Cephe kaplaması, bina cephesinden kaybedilen ısıyı belirler Şekil 2: Konum, güneş enerjisinden yararlanma oranını belirler Şekil 3: Binanın kompaktlığı, genel olarak binanın ısı ihtiyacını belirler (1) (2) Şekil 4: Cam oranı ve konumlandırma bağlı göre taletenerji talebi, U değeri 1.3 W/(m 2 ·K)