BAU Teknolojileri Dergisi 8. Sayı (Mart-Nisan 2023)

52 BAU TEKNOLOJİLERİ • Mart-Nisan / 2023 vb.) enerji tasarrufu sağlama olarak sıralanabilir [11]. Lite- ratürde dağınık bir şekilde yer alan adaptif cephe tanımları ve sınıflandırmalarını bütüncül bir bakış açısı ile bir araya getiren çalışmalar da vardır; ayrıca COST Action TU1403, FACET-project and IEA Annex 44 gibi önemli uluslararası projelere de bakılabilir [12]. Bu tür cepheler enerji tasarrufu, YEK entegrasyon kolay- lığı, enerji esnekliği ve enerji depolama gibi avantajlara sahip- tir. Mekanik tasarım açısından değerlendirildiğinde, enerji üretimi için PV ya da PV-T paneller sıklıkla uygulanır. Enerji depolama için farklı yapı malzemeleri ya da PCM gibi özel malzemeler kullanılır. Termal yüklerin yönetimi içinse dina- mik gölgelendirme ya da hareketli bina kabuğu gibi tasarım- larla binanın dış hava koşullarına ve güneş radyasyonuna en iyi şekilde “adaptasyonu” sağlanır. Trombe Wall, Çift Cidarlı Cepheler (Double-Skin Facades), havalandırmalı cepheler (Ventilated Facades), Solar Wall, havalandırmalı pencereler (VentilatedWindows) gibi sistemler en çok rastlanan örnek- lerdir. Bunların enerji verimliliği üzerine literatürde pek çok çalışma vardır. Tombe Wall ısıtma enerjisi tasarrufunda etki- lidir. PV panellerin cephe entegrasyonunda havalandırmalı cepheler kullanmak hem PV elektrik üretimini arttırmakta hem de panellerin arka yüzeyindeki ısınmayı bertaraf ede- rek soğutma yükünü azaltmaktadır. PCM uygulamaları da giderek yaygınlaşmakta, özellikle cephe ve yapı elemanları ile beraber kullanımıyla enerji depolama ve pik termal yüklerin azaltılmasıyla enerji tasarrufu sağlamaktadır [13]. Çift cidarlı cepheler (ÇCC) ise son yıllarda üzerinde en çok çalışılan konuların başında gelmektedir. Bina kabuğunda oluşturulan hava katmanı dolayısıyla hem bina termal izo- lasyonunu geliştirmekte hem de cepheye dinamik bir özellik kazandırmaktadır. ÇCC’in, mekanik sistemlerle beraber kullanılmasıyla, enerji tasarrufu daha da arttırılabilmektedir. Özet olarak, adaptif cephelerin, “statik” cephelere göre pek çok avantajı bulunmaktadır, bu nedenle sıfır enerjili ya da pozitif enerjili binalarda giderek daha çok uygulanmak- tadır. Elektromekanik sistemlerin ve yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu tasarımda en çok dikkat edilmesi gereken konulardır. PASIF STRATEJILER Bina enerji tasarrufu ve karbon emisyonu açısından en etkili, bazen de en ekonomik stratejilerden biridir. Büyük bir oranda mimari tasarımla ilgili olduğundan bu yazının konusu değildir fakat mekanik sistemlerin yüklerini bazı durumlarda azaltabildiği gibi bazı durumlarda etkileri sınırlıdır. Örne- ğin doğal havalandırma, sadece dış hava koşulları uygun olduğunda aktif olarak kullanılabilir, diğer durumlarda yine mekanik sistem devreye girmelidir. Özet olarak, artık iyi bilinen bu uygulamalar her ne kadar önemli kazanımlar sağ- lasalar da en iyi sonuçlar, adaptif sistemler ve verimli meka- nik-elektrik sistemlerle beraber ele alındıklarında ortaya çıkar. Enerji Verimli Mekanik-Elektrik Sistemler: Bina enerji tüketiminden en çok elektromekanik sistem- ler sorumludur. Genellikle ısıtma-soğutma-havalandırma tesisatları ilk sırayı alırken, bunu sıcak su kullananımı ve aydınlatma takip etmektedir. NSEB bina tasarımı açısından bu sistemlerin yüksek verimlilik düzeyinde olması ve enerji üretiminin önemli bir kısmının YEK kaynaklarından karşı- lanması gereklidir. Öncelikle bina kabuğundan kaynaklı ter- mal yükler olabildiğince düşürülmeli böylece elektromekanik sistem yükleri azaltılmalıdır. Mümkünse pasif stratejilerle bu yükler en aza indirilmeli ve elbette bu çalışmalar entegre tasarım anlayışıyla yapılmalıdır. Ülkemizde “bina enerji kimlik belgesi” gibi sertifikalar yıllardır uygulansa da iklim bölgeleri ve bina tipolojisine göre yıllık tüketilen birincil enerji değeri (kWh/m2.yıl) ile ilgili tutarlı bir veri tabanı maalesef oluşturulamamıştır. Fakat AB ülkelerindeki NZEB uygulamaları bir arada inceleyen çalış- malara bakıldığında [14] ülkemizdeki NSEB için öngörülen izolasyon ve enerji tüketim limit değerlerinin AB ülkelerine göre çok geride olduğu söylenebilir. Elektromekanik sistem- lerin verimlilikleri ilgili elimizde yeterince veri yoktur fakat uygulamada karşılaşılan iki sorunlu yaklaşım bulunmaktadır: Bunlardan birincisi, “prestijli” binaların “overdesign” olarak ifade edilen aşırı tasarım yaklaşımı olup ikincisi de mali- yet odaklı “mümkün olan en ucuz” yaklaşımıdır. İkisinin de NSEB ilkeleri ile uyuşmadığı açıktır. NSEB binalarda elektromekanik sistemlerin kapasitesinin en aza indirilmesi esastır. Bunun için yukarıda bahsedilen stratejilerin tamamı uygulanmaya çalışılır. Sistem çözümünün mümkün olan en az ekipmanla ve en sade tasarımla gerçekleştirilmesi gerekir. Yoksa karmaşık sistemlerin YEK ve TED gibi sistemlere entegrasyonu zorlaşmakta, pasif stratejiler, faydadan çok zarar getirmeye başlamaktadır. Özetle, yeterli veri olmasa da ülkemizde bina enerji verimliliği standartları AB ülkeleri seviyesinde olmadığı gibi özelikle mekanik sistemlerin de istenilen düzeyde olmadığı ifade edilebilir. Zaten bu nedenle IEA, 2021 yılı raporunda, mevcut binaların yenilenmesini ve ulusal bir ısıtma-soğutma stratejisi geliştirilmesini tavsiye etmiştir[15]. TERMAL ENERJI DEPOLAMA Genel olarak, YEK kaynaklarından sağlanan enerji ile bina enerji ihtiyacı arasında zamansal bir uyuşmazlık söz konusudur. Isıtma enerjisine ihtiyaç duyduğunuzda bunu sağlayacak yeterli güneş, rüzgâr vb. olmaması gibi soğutmaya ihtiyaç duyduğunuzda da yeterli soğutmayı sağlayacak YEK bulunamamaktadır. Bu nedenle enerji depolama vazgeçilmez bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Elektrik enerjisi depolaması uzun zamandır uygulamaktadır fakat termal enerji depo- lamanın (TED) çok daha ekonomik olması nedeniyle son MAKALE