Enerji, yaşamın sürdürülebilirliği için en önemli faktörlerden biridir, enerjinin inşaat, sanayi, ulaştırma, konut gibi sektörlerin her birimlerinde yüksek miktarda kullanıldığı görülüyor. Hızlı nüfus artışı ve endüstriyelleşme süreçlerine bağlı olarak artan enerji talebine cevap verebilecek enerji planlaması ile minimum enerji harcaması ve enerjinin korunumu sağlanılabilir. Artan enerji talebini karşılamak ve alternatif enerji kaynaklarına yönelmek önem taşımaktadır.
Dünya genelinde harcanan enerji miktarından büyük ölçüde inşaat sektörü sorumludur. Dünya çapında kullanılan enerjinin %40’ı bu sektörde harcanmaktadır ve binalar var oldukları süre zarfında oldukça büyük miktarda enerji tüketimi yapmaktadır. Bu tüketimlerin büyük bir çoğunluğu kişisel konfor ve ihtiyaçlarımız doğrultusunda ısıtma, soğutma, havalandırma ve aydınlatma sistemleri tarafından harcanmaktadır. Küresel ısınmanın 1 numaralı nedeni fosil yakıtların kullanımı bu sorunun daha büyük ölçülere ulaşmasında önemli bir rol oynamaktadır. Dünya çapında artan enerji maliyetleri ve fosil yakıtların çevreye verdiği zararlar neticesinde çevreyi kirletmeyen ve elde edilebilmesi daha kolay, maliyetsiz olan yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı önem kazanmıştır. Güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, jeotermal enerji, hidrojen enerjisi, biokütle enerjisi ve hidrolik enerjisi olarak sınıflandırılan bu enerji kaynakları kendini yenileyebilen ve tamamen çevre sorunlarına yol açmayan enerji kaynaklarıdır. Bu durum özellikle de gelişmiş ülkelerin dikkatini çekmiş ve bu alana yatırım yapılmaya başlanmıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının gelecekte her alanda yaygın bir şekilde kullanılmasının bir zorunluluk haline gelmesi beklenmektedir.
Etkin Bina Tasarımı
Günümüzde fosil yakıtların maliyeti ve hızla tükeniyor olması gelişmiş ülkelerde yalıtım ve enerjinin kullanımı konularının dikkate alınması ve çözüm bulunması gerçeğini su yüzüne çıkarmıştır. Dünyada ve Türkiye’de enerjinin etkin ve doğru kullanımı enerji israfını ve ithalatını azaltacaktır.
Enerjinin etkin kullanımı istenilen kalite ve konfor düzeyine etki etmeksizin enerjinin kullanımının azaltılması olarak açıklanabilir. Gelişmelerin desteklediği yeni bir tasarım anlayışı olan “enerji etkin tasarım yaklaşımları” çalışmalarda önemli bir yer edinmiştir. Enerji etkin tasarım yaklaşımları ile enerji korunumunun yükseltilmesi ile gereksiz ısı kayıplarının önlenmesi, pasif ve aktif iklimlendirmenin birlikte kullanılması, ekolojik bozulmaların önlenmesi, maliyetli ve sayısı her geçen gün azalan fosil yakıtların yerine daha uygun maliyetlerde olan sınırsız, çevreye zarar verebilecek etkisi bulunmayan yenilebilir enerji kaynaklarının kullanılması hedeflenmektedir.
Enerji etkin bina tasarımında önemli olan faktörler binanın konumu, binalar arası mesafe, binanın yönlendiriliş şekli, bina yalıtımı ve doğal havalandırma düzeni olarak belirtilebilir.
Binalarda Güneş Enerjisi
Güneş enerjisi yenilenebilir kaynaklar arasında en fazla kullanılandır. Güneş enerjisi, binalarda ısıtma, soğutma, aydınlatma ve elektrik üretimi amacıyla en fazla kullanılan enerji kaynağı olarak sınıflandırılabilir. Pasif güneş sistemleri aracılığı ile güneşten enerji üretilmesi (güneş odaları gibi), aktif güneş sistemleri aracılığı ile güneşten enerji üretilmesi (güneş toplayıcıları ve güneş pilleri gibi) ve doğal aydınlatma sağlanması hedeflenmektedir. Güneş enerjisi, üretimi esnasında karmaşık bir teknoloji gerektirmemesi ve uygulanabilirliği kolay olması sebebi ile inşaat sektöründe tercih edilen bir yenilenebilir enerji kaynağı olmuştur. Güneş enerjisinin kullanımında, binanın ısınması ve soğutulmasının yanı sıra toplanan enerji ile sıcak su ve elektrik enerjisi elde edilebilmesi de rol oynamaktadır.
Pasif Güneş Sistemleri
Pasif güneş sistemi uygulamalarından kış aylarında ısı kazancı, yaz aylarında doğal havalandırma ve soğutma olarak fayda sağlanabilir. Bu sistemde binanın çatı, duvar, pencere kısımlarına ulaşan güneş ışınları toplanmakta, depolanmakta ve iletim, taşınım, ışınım yolları ile iç mekanlara dağıtmaktadır.
Toplama: Binanın güney-doğu ve güney-batı tarafında açılan pençeler ile güneş odaları, galeri, kış bahçeleri ile güneş enerjisinin ısıya dönüştürülmesidir.
Depolama: Güneş enerjisi depolandıktan sonra enerjinin bir kısmı hemen kullanılmakta bir diğer kısmı ise daha sonra kullanılmak üzere zemin ve duvara yayılmaktadır.
Dağıtım: Zeminde ve duvarlarda depolanan ısının taşıma yolu ile mekâna doğru orantıda yayılmasıdır.
Pasif sistemler doğrudan ve dolaylı pasif sistemler olarak ikiye ayrılır.
Doğrudan Pasif Güneş Sistemleri
Bina güneş ışınlarını alarak doğrudan iç mekanlara aktaracak şekilde tasarlanmaktadır. Güneş ışınları bir sisteme gerek duymadan cam yüzeylerden geçerek mekâna alınmakta ve depolanması sağlanmaktadır.
Dolaylı Pasif Güneş Sistemleri
Bina cam yüzey ve arkasına konulmuş ısı depolamaya elverişli malzeme aracılığı ile cam yüzeyden geçerek duvara gelen ısının ısınım veya taşınım yolu ile depolanmasına ardından ise mekâna yayılması planlanarak tasarlanmıştır.
Aktif Güneş Sistemleri
Binalarda güneş enerjisinden faydalanmak amacı ile uygulamaların mekanik donanım ve ek ısı depolayıcılar ile desteklenmesi, ısı yayılımının denetlenmesi, su-hava toplayıcılarının uygulanması ile verimli toplayıcılar ve güneş pillerinin kullanılması “aktif güneş sistemleri” olarak tanımlanır. Direkt iç mekân ısıtması amacı ile kullanılmayan sistemlerde, güneş enerjisi genellikle toplayıcılar vasıtası ile toplanmakta ve toplanan enerji bataryalarda, çakıllı alanlarda veya su depolarında depolanmaktadır. Depolardaki sıcak suyun pompa ve boru gibi aletlerle yayılması sağlanarak ısıtılma elde edilmektedir. Bataryalar ise elektrik tesisatına bağlanarak elektrik enerjisi olarak kullanılabilmektedir.
Aktif güneş sistemleri, güneş enerjisinin binalarda etkin bir şekilde kullanımını sağlayan, elde edilen güneş ışınlarını elektrik ve ısı enerjisine dönüştüren sistemler olmakla beraber çeşitli sistemlerin bütünüdür. Ayrıca günümüzde yeni teknolojilerin kullanıldığı gelişmiş doğal aydınlatma sistemleri diğer adıyla gelişmiş günışığı sistemleri, elektrik tüketimini olabildiğince azaltmayı ve bunun beraberinde iç mekânın ışık kalitesini ve düzeyini artırmayı hedeflemektedir. Bu sistemler de aktif güneş sistemleri adı altında ele alınabilirler. Aktif güneş sistemleri aracılığıyla ile su ısıtması; güneş pilleri ile elektrik üretimi; ışık rafları, ışık tüpleri, anidolik tavanlar ve heliostatlar ile doğal aydınlatma sağlanabilmektedir.
Kaynaklar
Batuhan Temel | Proje Asistan
TR
NL
EN
MK
AL
SR