Reducing Cooling and Heating Loads in Existing Residential Buildings in the Context of Building Envelope: Beykoz-Kanlıca
Funda Öztürk Keresticioğlu1, Derya Burcu Tümer Özkan2, Cenk Hamamcıoğlu3, Bora Yerliyurt3, Esra Sakınç4, Tamer Hafızoğlu51Department Of Architecture, Yıldız Technical University, Istanbul, Turkey2Department Of Mechanical Engineering, Yıldız Technical University, Istanbul, Turkey
3Department Of Urban And Regional Planning, Yıldız Technical University, Istanbul, Turkey
4Faculty Of Architecture, Department Of Interior Design, Maltepe University, Istanbul, Turkey
5Venta Engineering, Istanbul, Turkey
Turkey has undergone inadequate development during a process of rapid urbanization and growth since the 1950s, parallel to reduced construction costs for residential buildings. This has contributed to household energy consumption in Turkey growing to twice the global average, and twice the averages of European Union member states. In response, the Energy Efficiency Law and other energy performance regulations were enacted in 2007. As a part of “Assessing the Inventory for Renewable Energy Utilization in Existing Residential Buildings and Setting Up Local Design Parameters,” supported by the Yıldız Technical University Scientific Research Projects Coordination Department, İstanbul’s Beykoz District was chosen as the case area. Using solar energy for heating purposes is popular in Beykoz for a number of reasons, including the prevalence of mostly detached buildings and abundant green space, as well as less building density and fewer stories, compared to the city center. Four buildings were studied in order to identify improvements that would allow for a reduction in cooling and heating loads in existing residential buildings in the context of building envelopes. Research of the four existing residential buildings executes similar results. Results of the study of a multi-family residential building in the neighborhood of Kanlıca is presented. Determined by the calculation of cooling-heating loads and carbon emissions, improvements designed to efficiently utilize solar energy where the building envelope permits are identified. These improvements address window space, eaves, and characteristics, as well as exterior wall insulation thickness, draft prevention, shading, landscaping features, and control of solar energy. Average monthly and annual heating-cooling requirements were calculated using IESVE simulation software. The improvements yielded a 72% drop in annual heating energy consumption and a 24% drop in annual cooling energy consumption, resulting in an average drop of 62% in CO2 emissions.
Keywords: Beykoz, building envelope; energy performance; Kanlıca; residence; solar energy.Bina Kabuğu Bağlamında Mevcut Konut Binalarında Soğutma ve Isıtma Yüklerinin Azaltılması: Beykoz-Kanlıca
Funda Öztürk Keresticioğlu1, Derya Burcu Tümer Özkan2, Cenk Hamamcıoğlu3, Bora Yerliyurt3, Esra Sakınç4, Tamer Hafızoğlu51Yıldız Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi, Mimarlık Bölümü, İstanbul2Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Fakültesi, Makina Bölümü, İstanbul
3Yıldız Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi, Şehir ve Bölge Planlama Bölümü, İstanbul
4Maltepe Üniversitesi Mimarlık Fakültesi, İç Mimarlık Bölümü, İstanbul
5Mühendislik Müşavirlik, İstanbul
Türkiye’de kentleşme sürecinde plansız yapılaşma ve bina yapım maliyetlerinin düşük tutulması gibi unsurlar konut binalarında enerji tüketiminin Avrupa Birliği ülkeleri ortalamalarının iki katı gerçekleşmesine neden olmaktadır. Bu gidişat karşısında Türkiye’de 2007 yılından itibaren Enerji Verimliliği Kanunu ve Enerji Performans Yönetmeliği uygulamaya konularak, mevcut konut binalarının enerji tüketimi-kabuk ilişkisinde, yenilenebilir enerji kullanma performansının arttırılmasına yönelik iyileştirmelerin önemi vurgulanmıştır. YTÜ Bilimsel Araştırmalar Projeler Koordinatörlüğü tarafından desteklenen “Mevcut Konut Stoğunda Yenilenebilir Enerji Kullanımına Yönelik Verilerin Değerlendirilmesi ve Tasarım Ölçütleri İçin Yere Ait Bilgilerin Oluşturulması; Beykoz Örneği” isimli araştırma projesi kapsamında İstanbul’un Beykoz İlçesi örneğinde yürütülen çalışmada çoğunluğu ayrık düzendeki yapılar, yeşil alanların çokluğu, yapı yoğunluğu ve kat adetlerinin kent merkezine göre daha az olması güneş enerjisini ön plana çıkarmıştır. Bu bağlamda İstanbul’un Beykoz İlçesi’nde yürütülen çalışmalar dört farklı mevcut konut dokusunda belirlenen birer bina örnek seçilerek gerçekleştirilmiştir. Seçilen mevcut dört konut binasında gerçekleştirilen araştırma sonuçları benzer çıkmıştır. Dolayısıyla ilgili araştırma projesinin ürünü olan bu makalede Beykoz’daki Kanlıca yerleşmesinden seçilen çok ailelik konut binasının sonuçları paylaşılmaktadır. Seçilen binada ısıtma-soğutma yükleri ve CO2 salınımları hesaplanarak bina kabuğunda güneş enerjisinin de bina şartlarının elverdiği oranda sınırlı bir şekilde verimli kullanımını sağlayacak iyileştirmeler belirlenmiştir. Sözkonusu iyileştirmeler; pencere alanları, pencere saçakları, pencere özellikleri, dış duvar yalıtım kalınlığı, hava sızıntılarının engellenmesi, gölgeleme ve peyzaj elemanlarıyla güneş denetiminin sağlanması olarak belirlenmiştir. Makale belirlenen yöntemlerin uygulanması ve sonuçların gösterilmesini içermektedir. İyileştirme parametreleri arasında bir ilişki kurulup herhangi bir çıkarım yapılmamıştır. Seçilen dört binadan biri olan ve bu makaleye konu olan Kanlıca’daki mevcut konut binasının aylık ve yıllık ortalama ısıtma-soğutma ihtiyaçları IESVE simülasyon programı kullanılarak hesaplanmıştır. İyileştirmeler sonunda binada yıllık ısıtma enerji tüketimi %72 azalma sağlarken, yıllık soğutma enerji tüketimi %24 düşmüş, buna bağlı binanın yaydığı CO2 miktarı %62 azalmıştır.
Anahtar Kelimeler: Beykoz, bina kabuğu; enerji performansı; Kanlıca; konut; güneş enerjisi.Manuscript Language: English
