Tesisat Dergisi 195. Sayı (Mart 2012)

MAKALE 138 Tesisat Dergisi Sayı 195 - Mart 2012 Analiz iklim farklılıklarını, bina tiplerini, bina özelliklerini ve Avrupa’da bulunan havalandır- ma sistemlerini temsil etmeye çalışmaktadır. Esas karar “havalandırma oranları etkisi” nin havalandırma oranına karşılık hesaplanan enerji talebinin sonuçlarının grafik olarak gös- terilen eğimi yardımıyla [(kWh/m² yıl)/(m³/h kişi)] birimi üzerinden değerlendirilmesiydi. Bu etki ilk olarak ısıtma ve soğutma için gerekli olan termal enerji ihtiyaçları seviyesinde ve ikinci olarak ısıtma, soğutma ve havanın hare- ket ettirilmesi için genel enerji bakımından iki seviyede değerlendirildi. Sonuçlar daha sonra b ilişkinin yapılan her vaka analizinde doğrusal olduğunu doğruladı ve bu suretle yaklaşım da doğrulanmış oldu. Eğimi bulmak için, her ince- lenen vaka 0 - 50 m³/h kişi birimi arasında beş değişik havalandırma oranında çalıştırıldı. Havalandırma oranlarının yanında problemi şe- killendiren nitelikte tanımlanan diğer değişkenler: binanın tipi (bu kapsamda dört tip dikkate alındı: müstakil ev, apartman, ofis ve okul), iklim (bu- rada da üç model dikkate alındı: Lizbon, Paris ve Helsinki), ısıtma ve soğutma ayar noktaları (stan- dart 20-25°C, daha hassas 21-25°C veya esnek 18-27°C), hava akış kontrol tipi (kontrol yok/sü- rekli havalandırma, talep kontrollü havalandırma ve serbest soğutma), nem kontrol (yok, %25 ve %75 arası bağıl neme müsaade eden orta ve %40 ile %60 arasında dar bir bandı uygulayan katı bant) ve ısı geri kazanımın mevcut olması. Bu da daha sonra maksimum verimde çalışacak dengeli veya hemen hemen dengeli bir havalan- dırma gerektirir ve bu nedenle bina kabuğunun hava sızmazlığı konusunu harekete geçirmektedir (incelenen durumlarda ortalama 0.1, 0.3, 0.6 veya 1.2 ach -1 (Air Changes per Hour- Saatte hava değişimi) olarak dikkate alınmıştır) Değişkenler Şekil 1 ’e göre organize edilmiş ve ayrılmıştır. Her bina ve iklim için özelliklerin kom- binasyonunda bir referans durum tanımlanmıştır. Bina kabuğunun ve işletmesinin özellikleri her iklime göre uyarlanmış, yerel uzmanlardan gelen bilgilere göre Tablo 1 ’de özetlenmiştir. Bir değişkene bir defada referans durumdan başlayarak bir hassasiyet analizi uygulan- mıştır. Sonunda değişkenlerin her birindeki ileri özellikleri bir araya getiren bir “gelişmiş sistem” de dikkate alınmıştır. Bu gelişmiş sis- tem son derece hava sızmaz bir bina kabuğu, yüksek verimlilikte ısı geri kazanımı, talep kontrolü ve serbest soğutma gibi özelliklerle nitelendirilmiştir. Tablo 2 her bina ve iklim için referans durumun niteliklerini ve bunun yanın- da ele alınan gelişmiş sistemin de niteliklerini göstermektedir. Sonuçlar ilk olarak ısıtma ve soğutma için termal enerji ihtiyacı içinde değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme ESP-r yazılımıyla dinamik bir simülasyonla yapılmıştır. Şekil 2 dikka- te alınan üç referans iklimlerin her birindeki Tablo 1 Analiz Yapılan Dört Bina Modelinin Ana Özellikleri Müstakil ev Apartman Ofis Okul Faydalı alan (m²) 150 72 298 464 Düzenli kullanıcılar 4 3 32 136 çocuk+10 yetişkin Tasarlanan kullanım 8 6 35 152 Havalandırma saatleri/gün ve gün/hafta (talep kontrolü yok) 24/7 24/7 13/5 11/5 Tipik infiltrasyon oranı (ach -1 ) Lizbon 0.6 0.6 0.6 0.6 Paris 0.3 0.3 0.3 0.3 Helsinki 0.1 0.1 0.1 0.1 U-Değerleri [W/(m².°C)] Dış duvar Lizbon 0.46 0.57 0.57 0.57 Paris 0.16 0.16 0.16 0.16 Helsinki 0.16 0.16 0.16 0.16 İç duvar I Lizbon 1.77 1.7 0.9 0.9 Paris 0.25 0.27 0.43 0.43 Helsinki 1.77 1.4 0.26 0.26 İç duvar 2 Lizbon 0.47 1.2 uygulanmaz uygulanmaz Paris 0.17 0.43 Helsinki 0.18 0.45 Taban beton bloğu Lizbon 1.72 1.77 1.2 1.4 Paris 0.37 0.39 0.39 0.39 Helsinki 1.72 1.77 1.2 1.2 Çatı bloğu Lizbon 0.41 uygulanmaz uygulanmaz 0.4 Paris 0.29 0.1 Helsinki 0.09 0.09 Zemin bloğu Lizbon 0.67 uygulanmaz uygulanmaz 0.67 Paris 0.22 0.19 Helsinki 0.17 0.16 Pencereler Lizbon 2.7 2.7 2.7 2.7 Paris 1.5 1.5 1.5 1.5 Helsinki 1.0 1.0 1.0 1.0 Helsinki Paris Lizbon Müstakil ev-Isıtma ihtiyacı Müstakil ev - Soğutma ihtiyacı Isıtma ihtiyaçları [kWh/(m².a)] Havalandırma oranı [m³/(h.kişi)] Havalandırma oranı [m³/(h.kişi)] Havalandırma oranı [m³/(h.kişi)] Havalandırma oranı [m³/(h.kişi)] Mevcut uygulanan sistem Gelişmiş sistem Havalandırma oranı [m³/(h.kişi)] Havalandırma oranı [m³/(h.kişi)] Isıtma ihtiyaçları [kWh/(m².a)] Isıtma ihtiyaçları [kWh/(m².a)] Soğutma ihtiyaçları [kWh/(m².a)] Soğutma ihtiyaçları [kWh/(m².a)] Soğutma ihtiyaçları [kWh/(m².a)] Şekil 2. Müstakil ev modeline ve üç şehre göre tipik ve gelişmiş sistem için havalandırma oranına karşılık olarak Isıtma ve soğutma ihtiyaçları.