NZEB Kapsamında; Ankara TKGM Binasının Değerlendirilmesi
MAHMUT ÇOLAK – 2023
Özet
Türkiye’de Neredeyse Sıfır Enerji Binaları (NZEB) uygulamaları, enerji tasarrufu sağlama potansiyeli yüksek binalar olmasına rağmen yaygınlığı hala yeterince yüksek değildir. Bu durum, NZEB uygulamalarına ilişkin mevcut sorunların varlığını göstermektedir. Bu sorunlar, NZEB uygulamalarının yaygınlığını azaltan faktörler olarak değerlendirilebilir. Çalışmada NZEN kapsamında Türkiye’den bir yapı incelenecektir. Değerlendirme kriterlerini belirlerken, EPBD (Enegy performance buildings directive) ve D.Agostinoa’nın NZEB hakkındaki makalesi incelenmiştir. Bu kapsamda inceleme kriterleri olarak; ısıtma soğutma ve havalandırma verimliliği, güneş ışığıyla enerji üretimi, enerji verimliliğinin artırılmasına yönelik malzeme ve sistemler, enerji verimliliğine göre bina tasarımı, atıkların azaltılması yeşil alanların kullanımı ve yaşam dönemi enerji tasarrufu maddeleri belirlenmiştir.. Türkiye’de NZEB uygulamalarından bir örnek olarak ise, Etimesgut ve Sincan Tapu Müdürlüğü binası seçilmiş ve kriterler doğrultusunda kategorize edilerek inceleme yapılıp sonuca ulaşılmıştır.
Anahtar Kelimeler: NZEB, enerji verimliliği, enerji performans yönetmeliği, neredeyse sıfır enerjili bina, binalarda enerji kriterleri
1.Giriş
Dünyada binalarda enerji tüketimi büyük bir endişe kaynağı seviyesindedir. Binaların bu enerji tüketiminin yaklaşık %40’ını oluşturduğu tahmin edilmektedir. Birincil enerji ve sera gazı emisyonlarının %36’sını da yine binalar kaynaklıdır (D’Agostinoa, 2019). Bazı Üye Devletlerde bu pay %45’i bile aşarak inşaat sektörünü Avrupa’daki en büyük enerji kullanım sektörü haline getirmektedir.
Enerji sorunları, hızlı kentleşme yaşayan çoğu gelişmekte olan ülkede çok daha kötü. Binaların toplam enerji tüketimi ve karbon emisyonları, ulusal enerji tüketiminin %44,7’sini oluşturmaktadır (v.d Lui, 2019).
Green Paper, A 2030 İklim Ve Enerji Politikaları Çerçevesi çalışmasında yayınlanan Avrupa’daki devletlerin enerji hedefleri:
Binaların birincil enerji tüketimini 2020 yılına kadar %20 oranında azaltmayı, yenilenebilir enerji üretimini %20 artırmayı ve sera gazı emisyonlarını 1990 yılındaki seviyelere göre %20 azaltma hedeflerini içeren 2007 İklim ve Enerji paketinden sonra, 2030 İklim ve Enerji çerçevesi tarafından yeni ve daha büyük hedefler ortaya konmuştur. (Europa Comission, 2013)
Binalarda enerji tüketiminin azaltılması, gelecekteki iklim problemlerinin çözümü ve enerji hedeflerine ulaşılması dünyanın önemli bir hedeftir. Bu nedenle dünyada, bu kapsamda önleyici hedefler doğrultusunda NZEB kapsamı ortaya atılmıştır.
EPBD’nin 22 Maddesine göre bir NZEB “çok yüksek enerji performansına sahip bir bina anlamına gelir. Yerinde veya yakınında üretilen yenilenebilir kaynaklardan elde edilen enerji de dahil olmak üzere, yenilenebilir kaynaklardan elde edilen enerji kapsamındadır (Commıssıon Recommendatıon (EU 1318, 2016)
NZEB genellikle, enerji ihtiyacını telafi etmek için yenilenebilir enerji üreten ve enerji verimliliği yüksek olan bina olarak kabul edilmektedir.
Türkiye’de Neredeyse Sıfır Enerji Binaları (NZEB) uygulamaları, enerji tasarrufu sağlama potansiyeli yüksek binalar olmasına rağmen yaygınlığı hala yeterince yüksek değildir. Bu durum, NZEB uygulamalarına ilişkin mevcut sorunların varlığını gösterir. Bu sorunların çözümüne yönelik öneriler geliştirilerek, Türkiye’de NZEB uygulamalarının yaygınlığını artırmaya yönelik çalışmalar yapılabilir.
Yapılan bu çalışmanın temel amacı, Türkiye’de neredeyse sıfır enerjili binalar kapsamında analiz yapmak, ortaya çıkan veriler ışığında örnek bir enerji verimli binayı neredeyse sıfır enerjili bina (NZEB) kriterleriyle yeterliğini değerlendirmektir .
Çalışmada ilk olarak Dünyadaki enerji problemi tanımlanmış ve inşaat sektörü ile bağlantısı kurulmuştur. Sonraki aşamada ise, NZEB tanımının ve Bir yapının NZEB olabilme kriterleri tanımlanmıştır. Ardından “Türkiyede NZEB kriterlerinde örnek bir yapı var mı?” sorusuna cevap aramak için örnek yapı incelenmesi yapılmıştır. Son olarak ise analizler sonucunda elde edilen bulgular irdelenerek yorumlanmış ve sonuç kısmı oluşturulmuştur.
Nitel araştırma yöntemi olan bu çalışmada NZEB kapsamında yerli ve yabancı literatür taraması yapılmış ve ;
Betimsel; NZEB kapsamındaki mevcut durumun araştırılması,
Bağıntısal; NZEB kriterlerinde değişkenler arasındaki ilişki olup olmaması,
Nedensel karşılaştırma modeli; Değişkenlerin etkisiyle farklılaşma gösteren birden fazla kriterin birbirleriyle karşılaştırılması yöntemleri kullanılmıştır.
Çalışmada NZEB uygulamasını başlatan Avrupa ülkeleri ve NSEB kavramını belirleyen Türkiye incelenmiştir. Bu doğrultuda değerlendirme yapılması için örnek yapı olarak, enerji verimli kamu yapılarından Ankara TKGM Etimesgut ve Sincan Tapu Müdürlüğü Binası enerji verimliliği kapsamında incelenecektir..
2.2 NZEB Kriterlerinin Belirlenmesi
NZEB (Neredeyse sıfır enerjili bina) kriterlerinin belirlenmesi için kapsamında yerli ve yabancı literatür taraması yapılmış ve NZEB kavramının ortaya atıldığı avrupa direktifleri incelenmiştir. Bunlar;
NZEB (Nearly Zero Energy Building) kelimesi, bir binanın enerji tüketiminin çok düşük olduğu anlamına gelir. Bu binalar, yüksek oranda enerji verimliliğine sahip olmaları nedeniyle, enerji ihtiyaçlarının çoğunu kendi üretebilirler veya elektrik şebekelerinden alınan enerjinin çok az bir kısmını kullanırlar (Directive EU, 2010).
NZEB’nin sınıflandırılması, yenilenebilir enerji tedarik seçeneklerine, enerji ölçüm sürecine, kaynakların konumuna ve enerjik olup olmadığını kapsar. Genel olarak, NZEB performansına ulaşmak için pasif stratejilerin, enerji verimli teknolojilerin ve ardından yenilenebilir enerji üretim sistemlerinin kullanılmasıyla başlayan üç ana adım olduğu geleneksel olarak kabul edilmektedir. Ardından, bu üç adıma gelişmiş verimli enerji teknolojilerinin akıllı entegrasyonu dahil edilir (Harkosuss, 2018).
Bina enerji performansına ilişkin farklı kriterler etkilidir, farklı yönlerde teknolojik ve toplumsal gelişme, yaşam koşullarının farklılığı ve konfor ihtiyacı. Binayı düzenlemek için iki ana strateji vardır. Bunlar enerji performansı ve Binanın belirli bileşenleridir. Bu bileşenler yapı elemanları olabilir (pencereler veya duvarlar gibi), teknik kurulumlar veya bina tasarımının yönleri (örneğin form faktörü).
Enerji performansı derecelendirmeleri ve göstergeleri genelde: CEN – EN 15603 ve CEN -EN 15217:2007 standartlarıdır. Bu standartlar, hem enerji kullanım göstergelerinin hem de diğer gösterge türlerinin kullanımı izolasyon U değerleri gibi nicel verilerle denetim sağlarlar.
Bu nedenle, Avrupa ülkelerindeki binalarda ulusal enerji kimlik belgesi sistemlerinde izolasyon, yaşam dönemi maliyeti, yönelim gibi bir çok kriterlerle değerlendirme sağlanılır. (Allard, 2021)
Nadia Mırabella, Martin Röck Orcıd, Marcella Ruschi Mendes Saade Orcıd, Carolin Spırınckx, Marc Bosmans, Karen Allacker Ve Alexander Passer yazarlarının yazdığı 59 makale ve 178 vaka çalışmasından oluşan “Binaların Enerji Performansını İyileştirme Stratejileri: Yaşam Döngüsü Etkilerinin İncelenmesi” makalesine göre;
Tüm binanın yaşam döngüsünde çevresel etkilerin enerji verimliliği enerji verimliliğinde önemli payı olduğu sonucuna varılmıştır (v.d. Mırabella, 2018)
NZEB binalarının, kapsamın da ortaya atıldığı direktife göre aşağıdaki özelliklere sahip olması beklenir:
Ancak yine de üye devletler kendi nihai enerji kullanımlarına, iklim bölgelerine ve yapının tipolojilerine göre özelleştirilmiş NZEB kriterlerini yorumlayıp özelleştirebilirler (European Parlıament, 2013).
Şekil 1: Oluşan farklı NZEB tanımları. Kaynak: (D’Agostinoa, 2019)
Bu direktif avrupada yayınlandıktan sonra, ihtiyaçlara göre oluşan farklı NZEB tanımları şekil 1 de gösterilmiştir.
Sonuç olarak, çalışmada değerlendirme kriterleri olarak ihtiyaç ve durumlara yönelik (iklim, konum, ülkesek faktörler, binanın enerji ihtiyacı, konut ve konut dışı, yapı formu ve bölgesi vb.) farklılıklar mevcut olsa da, genel olarak bu kavramlar EPBD’nin Avrupa Komisyonu ile dünyada belirlediği kriterler çerçevesinde olmuştur.
Bu çalışmada ise NZEB kapsamında ortaya atıldığı EPBD kriterleri geneli kapsadığı için, bu kriterlere göre göre değerlendirme yapılacaktır. Bunlar:
Maddeleriyle 7 adet kriter ele alınacaktır.
Yapılan literatür taraması sonucunda NZEB kritelerleri; ısıtma soğutma ve havalandırma verimliliği,güneş ışığıyla enerji üretimi, enerji verimliliğinin artırılmasına yönelik malzeme ve sistemler,enerji verimliliğine göre bina tasarımı, atıkların azaltılması, yeşil alanların kullanımı ve yaşam dönemi enerji tasarrufu maddeleriyle 7 adet kriter ele alınacaktır.
3.1. Projenin Genel Özellikleri
Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından yürütülen, Küresel Çevre Fonu tarafından desteklenen ve Birleşmiş Milletler Kalkınma Programı tarafından uygulanan “Binalarda Enerji Verimliliğinin Artırılması Projesi” kapsamında, Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü Sincan – Etimesgut Bölgesi Hizmet Binası tasarımı, Ekodenge firması tarafından İngiltere’den Atelier Ten ve Almanya’dan Willen Associates ile birlikte proje oluşturuldu. (ÇŞİBD)
Şekil 2: tapu ve kadastro müdürlüğü binası giriş cehesi (ÇŞİDB)
Türkiye’de, Bütünleşik Bina Tasarımı Yaklaşımı (IBDA) aracılığıyla enerji
tasarrufu ve sera gazı salımını azaltmayı amaçlayan “Binalarda Enerji Verimliliğinin Artırılması Projesi” kapsamında, demo binalar ve konuyla ilgili eğitimler verilerek IBDA’nın uygulanması sağlanmayı ve bu alanda kuralların daha etkin uygulanması için bina tasarımları eğitim aracı olarak kullanılmayı hedeflemektedir. Ayrıca, inşaat sürecinde belirlenen verimlilik hedeflerinin takibi ve bina kullanım sürecinde yapılacak ölçümlerle de doğrulanması hedeflenmektedir.
Sürdürülebilir ve yeşil bir bina tasarlamak amacıyla, bütünleşik bina tasarımı metodolojisi kullanılarak kamu sektörü için örnek olacak bir bina tasarlandı. Bu süreçte, binanın enerji performansını ve iyileştirmelerini modellenerek en uygun tasarımı gerçekleştirmek için tasarım sürecinin tüm aşamalarında mimar, mühendis ve uzmanlar rol alacaktır. Bu projenin amacı, binanın tasarım aşamasından itibaren hedeflenen sürdürülebilirlik özelliklerine uygun bir tasarım oluşturulmasıdır.
5.076 m² arsa üzerine yapılan bina, otopark ve teknik hacimler dahil 9.037 m² olarak kalıcı 250 personel için, Ankara da projelendirilmiş bir enerji verimli binadır.
Yapı tasarımında, öncelikle fonksiyonel ve mimari gereksinimler tanımlanmış ve sürdürülebilirlik hedefleri belirlenmiştir. Daha sonra, gereksinimlere en uygun mimari ön tasarım oluşturulup ve binanın pasif, mekanik ve elektrik sistemleri tanımlanıp mimariye bütünleştirilmiştir. Önerilen yapısal ve mekanik çözümlerin enerji modellemeleri ve benzeri analizleri yapılıp ve yapının maliyet analizleri ve faydaları araştırılmıştır. İyileştirilmiş mimari tasarım revize edilmiştir. Tasarım sürecinde, doğal aydınlatma analizleriyle cephe optimizasyonu, solar duvar ve güneş bacalarıyla pasif ısıtma desteği, labirent sistemi/ön soğutmayla soğutma ve ısıtma desteği, döşemeden serinletme ve ısıtma, chilled beam üniteleriyle enerji etkin soğutma ve havalandırma, ısı geri kazanım sistemleri, bina otomasyonuyla enerji verimliliği, yeşil çatılar ve peyzajla desteklenmiş sosyal alanlar, çevre dostu malzeme seçimi ve tasarruflu su kullanımı dikkate alınarak kapsamı belirlenmiştir.
Şekil 3: tapu ve kadastro müdürlüğü binası (ÇŞİDB)
Proje, yapı tasarımında bütünleşik bir yaklaşım kullanılarak güneş enerjisinden en iyi şekilde yararlanılması için yıllık güneş hareketleri göz önünde bulundurularak yönelimler belirlenmiş ve cephe optimizasyonu yapılmıştır. Ayrıca, doğal aydınlatmadan faydalanmak için doğal aydınlatma analizleri yapılmış ve cephe tasarımında güneş ısı kazancı da dikkate alınmıştır. Yapıda, beton ısısı kontrol sistemi/indüksiyon ünitesiyle soğutma, solar duvar ve güneş bacalarıyla pasif ısıtma desteği, labirent sistemi/ön soğutmayla soğutma ve ısıtma desteği, döşemeden serinletme ve ısıtma, chilled beam üniteleriyle enerji etkin soğutma ve havalandırma, ısı geri kazanım sistemleri, bina otomasyonuyla enerji verimliliği, yeşil çatılar ve peyzajla desteklenmiş sosyal alanlar, çevre dostu malzeme seçimi ve tasarruflu su kullanımı gibi pasif sistemler kullanılmıştır.
Yapıda, enerji simülasyonları kullanılarak mekanik tesisat kararları alınmış ve ısıtma-soğutma cihazlarının kapasitelerinin seçimi ve en etkin fayda-maliyet oranını sağlayan mekanik sisteme karar verilmiştir. Ön tasarım aşamasında, ısı geri kazanım sistemlerinin etkinliği araştırılmış ve ısı geri kazanım oranı yüksek olan sistemler tercih edilmiştir. Bina otomasyonu sistemi, ısıtma, soğutma, aydınlatma ve güneş enerjisi sistemlerinin yönetimi için kullanılmıştır. Yapıda, çevre dostu malzemeler kullanılmış ve tasarruflu su kullanımı sağlanmıştır. Ayrıca, yeşil çatılar ve peyzajla desteklenmiş sosyal alanlar yaratılmıştır.
Bu yapı tasarımı metodolojisi, yapının sürdürülebilir özelliklerine uygun bir tasarım oluşturulmasını hedeflemektedir. Bu amaç doğrultusunda, yapının enerji performansı ve ısıtma, soğutma ve aydınlatma ihtiyaçlarını karşılayacak mekanik sistemler, doğal aydınlatmadan faydalanılması, ısı geri kazanım sistemlerinin kullanımı, bina otomasyonu sistemiyle enerji verimliliği, yeşil çatılar ve peyzajla desteklenmiş sosyal alanlar, çevre dostu malzeme seçimi ve tasarruflu su kullanımı gibi özellikler dikkate alınmıştır. Bu sayede, yapının enerji tüketimi azaltılmış ve sera gazı salımı azaltılmış olacaktır. Bu tasarım metodolojisi, demo binalar ve eğitimler aracılığıyla tanıtılmış ve bu alanda daha güçlü kuralların uygulayıcılar ve kurumlar tarafından benimsenmesine yardımcı olmayı amaçlamaktadır. Ayrıca, inşaatları devam etmekte olan binaların tasarım süreçlerinde hedeflenen verimliliğin takibi ve bina kullanım sürecinde yapılacak ölçümlerle doğrulanması hedeflenmiştir.
3.2. Isıtma soğutma ve havalandırma verimliliği
3.2.1 Labirent Sistemi İle Pasif Ön Serinletme Ve Isıtma
Labirent sistemi, yapı tasarımında kullanılan bir özelliktir. Bu sistem, yapının yeraltında bulunan beton duvarları yardımıyla, yapının içine doğal ısısı geri kazanımı sağlar. Bu sayede, yapının ısıtma ve soğutma maliyetleri azaltılır ve enerji verimliliği artırılır.
Şekil 4: labirent tasarım örneği (ÇŞİDB, 2020)
Labirent sistemi, yapının enerji performansının iyileştirilmesine yönelik bir önlemdir ve yapı tasarımı sırasında dikkate alınması önerilir.
Şekil 5: labirent sistemi işleyiş prensibi (ÇŞİDB, 2020)
Ancak, uygulamanın yapılması için yapının cephelerinin yüksekliği, yönelimi ve ısısının hesaplanması gerekir. Bu sayede, labirent sisteminin en etkin şekilde kullanılır.
3.2.2. Döşemelerdeki Pasif Serinletme Sistemi Ve Isıtma
ANKARA TAPU BİNASINDA, döşemeler üzerinde pasif serinletme ve ısıtma sistemi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Bu sistem, yapının iç havasının düzenli bir şekilde havalandırılmasını ve ısıtılmasını sağlar. Sistem, yapının döşemelerine entegre edilerek, yapının iç havasının ısısını düzenleyerek, enerji tasarrufu sağlar. Bu sayede, yapının ısıtma maliyetleri azaltılır ve enerji verimliliği artırılır. Ayrıca, bu uygulama sayesinde yapının iç ortamının sıcaklığı düzenli bir şekilde korunur ve konfor sağlanır. Bu sistem, yapının enerji performansının iyileştirilmesine yönelik bir önlemdir ve yapı tasarımı sırasında dikkate alınması önerilir.
3.3. Yerinde veya Yakınında Enerji Üretimi
3.3.1. Binaya Entegre Pv Panel Kullanımı
PV panel, fotovoltaik panel olarak da bilinen, güneş ışığını elektriğe dönüştürme özelliğine sahip bir cihazdır. Binaya entegre PV panel kullanımı, yapının duvar, çatı veya farklı bölümlerine PV panellerin yerleştirilerek, binanın enerji ihtiyacının karşılanmasına yönelik bir çözümdür. Bu sayede, yapının enerji ihtiyacı için kullandığı elektrik enerjisini, güneş ışığından elde eder ve enerji verimliliğini artırır. Binaya entegre PV panel kullanımı, yapının enerji performansını iyileştirmeyi hedefleyen bir önlemdir ve yapı tasarımı sırasında dikkate alınması önerilir. Ancak, PV panel kullanımı için yapının bazı şartlarının yerine getirilmesi gerekir.
Örneğin, yapının doğru yönelimde olması ve yeterli güneş ışınları alacak şekilde tasarımlanmış olması gerekir. Ayrıca, PV panellerin doğru seçimi ve yerleştirilmesi de önemlidir. Eğer bu şartlar yerine getirilirse, binaya entegre PV panel kullanımı yapının enerji ihtiyacını karşılama konusunda etkilidir ve enerji verimliliğini artırır.
3.4. Enerji verimliliğinin artırılmasına yönelik malzeme ve sistemler
3.4.1. Güney Bacası Uygulaması
Güney Bacası Uygulaması, yapı tasarımında kullanılan bir özelliktir. Bu uygulama, yapının güney cephesinde bulunan borular yardımıyla, yapının içine doğal ısısı geri kazanımı sağlar. Bu sayede, yapının ısıtma maliyetleri azaltılır ve enerji verimliliği artırılır. Projede, güney bacası uygulaması uygulanan bir yöntemdir.
Güney Bacası Uygulaması, yapının güney cephesine yerleştirilen borular yardımıyla işleme tabi tutularak, güney cephesinden alınan ısı enerji tasarrufu sağlar. Bu sayede, yapının ısıtma maliyetleri azaltılır ve enerji verimliliği artırılır. Ayrıca, bu uygulama sayesinde yapının iç ortamının sıcaklığı düzenli bir şekilde korunur ve konfor sağlanır.
Güney bacası uygulaması yapının enerji performansının iyileştirilmesine yönelik bir önlemdir ve yapı tasarımı sırasında dikkate alınması önerilir. Ancak, uygulamanın yapılması için yapının bazı şartlarının yerine getirilmesi gerekir. Eğer bu şartlar yerine getirilirse, güney bacası uygulaması yapının enerji verimliliğini iyileştirir ve ısıtma maliyetlerini azaltır.
3.4.2. Güneybatı Cephede Solar Duvar Uygulaması
Solar duvar uygulaması, yapı tasarımında kullanılan bir yöntemdir ve yapının güneybatı cephesine yerleştirilen paneler yardımıyla yapının içine doğal ısı geri kazanımı sağlar. Bu sayede, yapının ısıtma maliyetleri azaltılır ve enerji verimliliği artırılır.
Şekil 6: tapu ve kadastro müdürlüğü güneybatı cehesi , Solar Duvar ve Solar Baca Uygulamaları (ÇŞİDB, 2020)
Şekil 7: güneş duvarı sistemi(ÇŞİDB, 2020)
Ayrıca, bu uygulama sayesinde yapının iç ortamının sıcaklığı düzenli bir şekilde korunur ve konfor sağlanır. Solar duvar uygulaması yapının enerji performansının iyileştirilmesine yönelik bir önlemdir ve yapı tasarımı sırasında dikkate alınması önerilir. Ancak, uygulamanın yapılması için yapının bazı şartlarının yerine getirilmesi gerekir. Eğer bu şartlar yerine getirilirse, solar duvar uygulaması yapının enerji verimliliğini iyileştirir ve ısıtma maliyetlerini azaltır.
Ankara Tapu Binası’nda ise güneybatı cephesine solar duvar uygulaması yaptığında, yapının ısıtma maliyetleri azaltılır ve enerji verimliliği artırılması hedeflenmiştir.
3.4.3. Güney Cepheye Entegre Güneş Kırıcıların Kullanımı
Güney cephesine entegre güneş kırıcıları, yapı tasarımında kullanılan bir özelliktir. Bu uygulama, yapının güney cephesine yerleştirilen güneş kırıcıları yardımıyla, yapının içine giren güneş ışınlarını azaltır ve yapının iç ısısının artmasını önler. Bu sayede, yapının ısıtma maliyetleri azaltılır ve enerji verimliliği artırılır.
Güney cephesine entegre güneş kırıcıları, yapı tasarımı sırasında dikkate alınması önerilen bir özelliktir. Ancak, bu uygulamanın yapılması için yapının güney cephesinin yüksekliği, yönelimi ve ısısının hesaplanması gerekir. Bu sayede, güneş kırıcılarının en etkin şekilde kullanılması sağlanır ve enerji tasarrufu maksimize edilir.
3.5. Enerji verimliliğine göre bina tasarımı
3.5.1. Eniyileştirilmiş Bina Yönelimi
Eniyileştirilmiş Bina Yönelimi, bir yapı tasarım metodolojisi olup, yapı tasarımı sırasında yapının enerji performansının iyileştirilmesine yönelik adımları kapsamaktadır. Bu yönelim, tasarım sırasında doğal aydınlatmadan faydalanılması, ısı geri kazanım sistemlerinin kullanımı, bina otomasyonu sistemiyle enerji verimliliği, yeşil çatılar ve peyzajla desteklenmiş sosyal alanlar, çevre dostu malzeme seçimi ve tasarruflu su kullanımı gibi özellikleri içeren önlemleri öngörmektedir. Bu yönelim, enerji tasarrufu ve sera gazı salımını azaltmayı amaçlamaktadır.
Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü Sincan – Etimesgut Bölgesi Hizmet Binasında, eniyileştirilmiş Bina Yönelimi, projenin tasarımında uygulanan bir yöntemdir
Şekil 8: gün ışığı modellemesi (ÇŞİDB, 2020)
Eniyileştirilmiş Bina Yönelimi, bir yapı tasarım metodolojisi olarak, yapının enerji performansının iyileştirilmesine yönelik adımları kapsamaktadır. Bu yöntem sayesinde yapıların enerji tasarrufu sağlanır ve sera gazı salımı azaltılır. Bu, yapının çevre dostu hale getirilmesi anlamına gelir ve çevre koruma çalışmalarına katkıda bulunur. Ayrıca, yapıların enerji tasarrufu sayesinde işletme maliyetleri düşürülür ve işletme verimliliği artırılır. Bu yöntem, ayrıca yapıların daha konforlu hale getirilmesini de amaçlamaktadır. Yapılarda, doğal aydınlatma kullanımı sayesinde aydınlatma maliyetleri azaltılır ve yapının güneş ışınlarından faydalanılması sayesinde ısıtma maliyetleri de azaltılır.
3.5.2. Gün Işığı Verimine Göre Güneye Yerleşen Ofisler
Gün ışığı verimine göre yapı tasarımı, yapının gün ışığından en iyi şekilde yararlanarak enerji tasarrufu sağlamayı amaçlar.
Şekil 9: yapının gün ışığı ve yerleşimi (ÇŞİDB, 2020)
Bu tasarım anlayışı, yapının güney cephesine yerleştirilen ofisleri de kapsar. Güney cephesi, gün ışığından en fazla yararlanan cephe olacağından, bu cephe üzerine yerleştirilen ofisler gün ışığından en iyi şekilde yararlanır ve doğal aydınlatmadan dolayı ısıtma ihtiyacı azaltılır. Bu sayede, yapının enerji tasarrufu sağlanır ve enerji verimliliği artırılır. Ayrıca, doğal aydınlatmayı kullanan ofislerde, işçilerin dikkat süresi ve verimliliği de artar. Bu nedenle, yapı tasarımı sırasında gün ışığı verimine göre düşünülmesi önemlidir.
3.6. Atıkların azaltılması
3.6.1. Yağmur Suyu Toplama Ve Gri Su Geri Kazanımı
ANKARA TAPU BİNASINDA, yağmur suyu toplama ve gri su geri kazanımı sistemi uygulanmıştır. Bu sistem, yapının çevresinde toplanan yağmur suyunu toplayarak, yapı içinde kullanılmasını sağlar. Bu sayede, yapıda kullanılan su miktarı azaltılır ve su tasarrufu sağlanır. Ayrıca, yapıda kullanılan suyun bir bölümü olan gri su, işlemlerden geçirilerek tekrar kullanılabilir hale getirilir. Bu sayede, yapının su tasarrufu daha da artırılır ve su kaynaklarının doğal çevrede olumsuz etkileri azaltılır. Bu sistem, yapının sürdürülebilirlik hedeflerine uygun bir önlemdir ve yapı tasarımı sırasında dikkate alınması önerilir.
3.7. Yeşil alanların kullanımı
3.7.1. Yeşil Çatı Uygulaması İle Yağmur Suyu Kontrolü
Yeşil çatı uygulaması, yapı tasarımında bir özelliktir ve yapının üst katına yeşil bitkiler ile kaplı bir çatı yapılmasını içerir. Bu tür bir çatı yapısı, yapının enerji performansını iyileştirir ve yağmur sularının yapı içine girmesi engellenir.
Şekil 10: yapının üst görünüşü (ÇŞİDB, 2020)
Yeşil çatı uygulaması, yapının ısıtma ve soğutma ihtiyacını azaltır ve yaşamsal çevre etkilerini azaltır. Ayrıca, yeşil çatı uygulaması, yapının estetiğini iyileştirir ve yapının çevreyle ilişkisini güçlendirir. Yeşil çatı uygulaması, yapı tasarımı sırasında dikkate alınması önerilen önlemlerden biridir ve yapının enerji performansını iyileştirmeyi hedefler.
3.8. Yaşam Dönemi Enerji tasarrufu
3.8.1. Dolaşım Mekanlarında Harekete Duyarlı Aydınlatma
Harekete duyarlı aydınlatma, mekanlarda bulunan sensörler yardımıyla, hareketlerin tespit edilmesine göre otomatik olarak açılıp kapanan aydınlatma sistemleridir. Bu sayede, mekanlarda kullanılmayan zamanlarda aydınlatma otomatik olarak kapatılır ve enerji tasarrufu sağlanır. Harekete duyarlı aydınlatma sistemleri, yapının enerji performansını iyileştirmeyi hedefleyen önlemlerden biridir ve yapı tasarımı sırasında dikkate alınması önerilir. Özellikle, dolaşım mekanları gibi sık kullanılan ve hareketlerin daha yoğun olduğu alanlarda bu sistemlerin kullanımı önemlidir. Harekete duyarlı aydınlatma sistemleri, sensörler aracılığıyla hareketlerin tespit edilmesine göre açılıp kapatıldığından dolayı, mekanlarda kullanılmayan zamanlarda aydınlatma otomatik olarak kapatılır ve enerji tasarrufu sağlanır. Ayrıca, bu sistemler sayesinde mekanların kullanımı sırasında da aydınlatma düzeyi otomatik olarak düzenlenir ve konfor sağlanır.
3.8.2. Yüksek Verimlilikli Aydınlatma Elemanları
Yüksek verimlilikli aydınlatma elemanları, enerji tasarrufu sağlamaya yönelik tasarımlı aydınlatma sistemleridir. Bu tür aydınlatma elemanları, düşük enerji tüketimi ile yüksek ışık verimliliği sağlar ve böylece yapının enerji performansını iyileştirir. Örnek olarak, LED aydınlatma sistemleri, enerji tasarrufu sağlamaya yönelik yüksek verimlilikli aydınlatma elemanlarıdır. LED aydınlatma sistemleri, düşük enerji tüketimi ile yüksek ışık verimliliği sağlar ve böylece yapının enerji performansını iyileştirir. Ayrıca, LED aydınlatma sistemleri uzun ömürlü ve az bakım gerektirirler, bu da yapının maliyetlerini düşürür ve sürdürülebilirliğini artırır. Yüksek verimlilikli aydınlatma elemanlarının kullanımı, yapı tasarımı sırasında dikkate alınması önerilen önlemlerden biridir ve yapının enerji performansını iyileştirmeyi hedefler.
Bu bölümde, NZEB (nearly zero-energy building) standardları kapsamında değerlendirilen Ankara TKGM Binasının enerji verimliliği;
no |
EPBD NZEB Kritlerleri |
ANKARA TKGM |
1 |
Isıtma soğutma ve havalandırma verimliliği |
1. Labirent Sistemi İle Pasif Ön Serinletme Ve Isıtma
2. Döşemelerdeki Pasif Serinletme Sistemi Ve Isıtma |
2 |
Yerinde veya yakınında enerji üretimi |
1.Binaya Entegre Pv Panel Kullanımı
|
3 |
Enerji verimliliğinin artırılmasına yönelik malzeme ve sistemler |
1. Güney Bacası Uygulaması 2. Güneybatı Cephede Solar Duvar Uygulaması 3. Güney Cepheye Entegre Güneş Kırıcıların Kullanımı
|
4 |
Enerji verimliliğine göre bina tasarımı |
1. Eniyileştirilmiş Bina Yönelimi
2. Gün Işığı Verimine Göre Güneye Yerleşen Ofisler
|
5 |
Atıkların azaltılması |
1. Yağmur Suyu Toplama Ve Gri Su Geri Kazanımı
|
6 |
Yeşil alanların kullanımı |
1. Yeşil Çatı Uygulaması İle Yağmur Suyu Kontrolü
|
7 |
Yaşam Dönemi Enerji tasarrufu |
1. Dolaşım Mekanlarında Harekete Duyarlı Aydınlatma 2. Yüksek Verimlilikli Aydınlatma Elemanları
|
ısıtma soğutma ve havalandırma verimliliği, yerinde veya yakınında enerji üretimi, enerji verimliliğinin artırılmasına yönelik malzeme ve sistemler, enerji verimliliğine göre bina tasarımı, atıkların azaltılması, yeşil alanların kullanımı, yaşam dönemi enerji tasarrufu kriterleri bakımından yapı performansı tablo 1’de değerlendirilmiştir.
Bulgular, binanın NZEB standartlarını karşıladığını ve çevre dostu bir yapı olarak nitelendirilebileceğini göstermektedir. Özellikle enerji verimliliği, ısıtma ve soğutma sistemleri ve aydınlatma açısından yüksek performans gösterilmiştir. Ayrıca binada kullanılan malzemelerin çevre dostu olması ve su tasarruf sistemlerinin kullanılması ile binanın çevre açısından da sürdürülebilir olduğu görülmüştür.
Öneri olarak NZEB standartlarında dahil edilebilecek kriterler olarak ise;
Enerji verimliliği açısından daha ileri seviyede önlemler alınması: Örneğin, binanın yalıtımının iyileştirilmesi, enerji verimli ekipmanların kullanılması ve güneş enerjisi yöneliminin arttırılması gibi önlemler alınabilir.
Yerel malzeme kullanımı: Örneğin, binanın yapımı sırasında yerel malzemelerin kullanılması tedarik süreci ve emisyon oranlarını azaltacaktır.
Çevre dostu üretim aşamalarının önemsenmesi: Örneğin, binanın yapımı sırasında kullanılan malzemelerin imalat aşamasındaki çevre etkilerinin dikkate alınması ve malzemelerin geri dönüşümünün sağlanması gibi önlemler alınabilir.
Yapılan çalışma, özellikle de yeni teknolojik gelişmelerle birlikte, çevre dostu enerji kaynaklarının kullanımının önemini vurgulamaktadır. Bu nedenle, gelecekte çevre dostu enerji kaynaklarının kullanımının artırılması ve fosil yakıtların kullanımının azaltılması gerekmektedir. Ayrıca, çevre dostu enerji kaynaklarının kullanımının yaygınlaştırılması, çevre kirliliği azaltılması ve iklim değişikliğine karşı mücadele etme konusunda da önemli rol oynayacaktır. Bu nedenle, çevre dostu enerji kaynaklarının kullanımını teşvik eden politikaların hayata geçirilmesi ve bu kaynakların kullanımının artırılması konusunda gerekli çalışmaların yapılması önem taşımaktadır.
Öncelikle, NZEB kavramını tekrar özetlediğimizde; bir binanın enerji ihtiyacının çok düşük olmasının hedeflenmesidir. Bu tür binalar, enerji ihtiyaçlarının büyük bir kısmını kendi üretimleriyle karşılar ve geriye kalan ihtiyacını da enerji verimli çözümler ve enerji tasarrufu öneren önlemlerle karşılar. NZEB’ler, iklim değişikliğine karşı daha dayanıklı ve enerji verimli binalar oluşturmayı hedefler.
Etimesgut ve Sincan Tapu Müdürlüğü binasının belirtilen özelliklerine bakıldığında, bu binanın NZEB kriterlerine uyduğu görülmektedir.
Örneğin:
Sonuç olarak, Etimesgut ve Sincan Tapu Müdürlüğü binasının siz tarafından belirtilen özelliklerine baktığımızda, bu binanın Neredeyse Sıfır Enerjili Binalar (NZEB) kriterlerine büyük ölçüde uygunluk göstermektedir.
KAYNAKÇA
Allard, Ingrid, Gireesh Nair, and Thomas Olofsson. “Energy performance criteria for
residential buildings: A comparison of Finnish, Norwegian,
Swedish, and Russian building codes.” Energy and Buildings 250 (2021): 111276.
Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlğı (2020). NZEB İÇİN REHBER KİTAP. ANKARA: ÇŞİBD.
Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlğı (2020). Kamu binalarının enerji verimli yenilemesine yönelik rehber. ANKARA: ÇŞİBD.
D’Agostinoa, D., & Mazzarella, L. (2019). Whas is a Nearly Zero Energy Buildibg? Overview, implementation and comparison of definitions. Journal of Building Engineering, 200-212.
DeliaD’Agostino, & BarbaraCuniberti, P. (2017). Energy consumption and efficiency technology measures in European non-residential buildings. Energy and Buildings, 72-86.
European, C. (2013, 03 27). GREEN PAPER, A 2030 framework for climate and energy policies.
European, C. (2018). Energy performance of buildings directive. 12 18, 2022 tarihinde https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-efficiency/energy-efficient-buildings/energy performance-buildings-directive_en. adresinden alındı
European Committee for Standardization (CEN), CEN-EN 15603 Energy
performance of buildings – Overall energy use and definition of energy
ratings, 2008
Harkouss, Fatima, Farouk Fardoun, and Pascal Henry Biwole. “Optimization approaches and
climates investigations in NZEB—A review.” Building Simulation. Vol. 11. No. 5.
Springer Berlin Heidelberg, 2018.
KORHAN DEMİR, Ş. D. (2018, 12 1). Yaklaşık Sıfır Enerjili Bina Uygulamalarında Karşılaşılan Engel ve Zorluklara Genel Bir Bakış. ENERJİ VE ÇEVRE DÜNYASI DERGİSİ 146. SAYI, s. 34-38.
Liu, Zhijian, et al. “A comprehensive analysis on definitions, development, and policies of
nearly zero energy buildings in China.” Renewable and Sustainable Energy Reviews
114 (2019): 109314.
Mirabella, Nadia, et al. “Strategies to improve the energy performance of buildings: A review
of their life cycle impact.” Buildings 8.8 (2018): 105.
Swedish Standards Institute (SIS), SS-EN 15217:2007 Energy performance of
buildings – Methods for expressing energy performance and for energy
certifucation of buildings, Swedish Standards Institute (SIS), 2007.
THE EUROPEAN COMMISSION. «COMMISSION RECOMMENDATION (EU) 2016/1318.» Official Journal of the European Union (2016): 46-208.