Mimari Tasarım-Doğal Havalandırma Yöntemleri:
1--Yapılarda yaşam döngüsü
boyunca tüketilen toplam enerjinin %94.4’ü kullanım sırasında HVAC
(ısıtma/havalandırma/iklimlendirme) sistemleri için tüketilmektedir
2--Yapılar küresel ve
bölgesel olarak tüketilen enerjinin yaklaşık %40’ından, sera gazı
emisyonlarının ise % 30’undan sorumludur
3--Enerji yoğunluğu, gayri
safi milli hâsıla başına düşen enerji miktarıdır. Bu oran OECD (Ekonomik
Kalkınma ve İşbirliği Örgütü) ülkelerinde ortalama 0.19 iken Türkiye’de
yaklaşık 0.38’dir.
3.1--Yani Türkiye enerjiyi
OECD ülkelerine göre iki kat daha verimsiz kullanmaktadır
4—Doğal havalandırma Yöntemleri:
1--Hava, ya doğal konveksiyon
akımları nedeniyle ya da basınç farklılıkları nedeniyle akar
2--Yüksek ve alçak basınç
alanları: Hava bir binanın rüzgâr yönündeki cephesine vurduğunda, sıkışır ve
pozitif basınç oluşturur. Aynı zamanda, rüzgâr altı cephesinden emildiğinde,
negatif basınç oluşturur.
3--Bernoulli etkisi: Bir
akışkanın hızının arttığı durumda statik basıncı azalır.
çatı seviyesindeki basınç
zemindeki pencere seviyesindeki basınçtan düşüktür.
Bernoulli etkisi ile çatı
açıklıkları arasından hava dışarı verilir.
4--Baca etkisi:Doğal
konveksiyon hareketi nedeniyle havanın yapıdan çıkarılmasıdır (sıcaklık ve nem
farklılıklarından dolayı havanın yoğunluğunun değişmesi ile meydana gelir).
4.1--Baca etkisi eğer iki
dikey açıklık arasındaki iç sıcaklık farkının, aynı açıklıkların seviyesindeki
dış sıcaklık farkından daha büyük olması durumunda havayı dışarı atar.
4.2--Baca etkisinin avantajı
Bernoulli etkisi gibi rüzgâra bağımlı olmamasıdır.
5--Pek çok sıcak yaz
günlerinde, özellikle iyi bir dikey havalandırma yaratmak için, yukarıda bahsedilen
bernoulli ve venturi etkisi kombine edilebilir.
6--Havalandırmayı ve serin
hava girişini arttırmak için, dış rüzgâr yönünü modifiye etmede bitki örtüsü
kullanılabilir.
7—Öte yandan İklimlendirme
cihazlarını kullanma ihtiyacını minimize etmek için ayarlanabilir anahtar ile
tavan fanları kullanılabilir.
8--Taban seviyesine yakın
havalandırma amaçlı yatay açıklıklar, dikey açıklıklardan daha etkilidir.
9—Mimari tasarımda Odalar
güçlü rüzgârları yakalamak için zeminden yukarıya yükseltilmelidir.
10--Doğal havalandırmayı
gerçekleştirmek için kullanılan karakteristik havalandırma elemanları: En
önemli karakteristik elemanlar rüzgar kuleleri, rüzgar yakalayıcıları, bacalar,
çift cephe, atrium, ve gömülü kanallardır.
11--Dış ortam iç ortamdan
sıcak olduğunda, dış hava sıcaklığı ile yapının ısınmasını önlemek için
pencereler kapalı tutulmalıdır.
12--Daha soğuk iç havayı
dolaştırmak için tavan vantilatörleri kullanılabilir
13--Ortalama ışınsal
sıcaklığı, hava sıcaklığına yakın tutmak için yalıtım yapılmalı bunun için
cephe 19 yatık tuğla ile örüldükten sonra içten dıştan 1,5+1,5 cm perlitli sıva
ile sıvanıp 5 cm mantolama yapılıp açık renk su bazlı boya ile boyanabilir.
14—Doğal havalandırma için
açılır kapanır pencere alanları, rüzgâra maruz ve rüzgâr arkasında kalan
cephelere eşit olarak bölünmüş şekilde, taban alanının yaklaşık %20’si kadar
olması uygun olacaktır.
15—Doğal havalandırmada
etkinlik için pencereler hem gece hem de gündüz saatlerinde açık olmalıdır.
16--Baca Havalandırması:
16.1--Baca havalandırması
yoluyla serinletilen bir odada sıcak hava yükselir, odanın üst noktasındaki
açıklığa çıkar ve onun yerine daha serin hava odadaki alt kotta bulunan
açıklıktan içeri girer.
16.2--Giriş ve çıkış
açıklıklarının ölçüsü, bunlar arasındaki dikey mesafenin ve dış hava sıcaklığı
ile içerideki farklı yüksekliklerdeki hava sıcaklığı ortalaması arasındaki
farkın bir fonksiyonudur.
16.3--Yerden yukarı doğru
yükseklik arttıkça, rüzgâr hızı artar, bu yüzden rüzgâr kuleleri önemli
derecede yüksek hızlardaki rüzgârları alabilirler, rüzgâr kulelerinin
açıklıkları zemin seviyesindeki pencerelere göre daha küçük olabilir
17--Gece Havalandırması:
17.1--Bütün iklimlerde
çoğunlukla da nemli iklimlerde gece hava sıcaklığı, gündüz hava sıcaklığına
göre daha düşüktür. Gecenin bu soğuk havası yapının kütlesinden ısının
uzaklaştırılmasında kullanılır.
17.2--Bu tekniğin uygulandığı
yapılarda, ısı kazanımının minimize edilmesi, gerekli kütle miktarının da
minimize edilmesi demektir. İyi gölgelenmiş pencereler, iyi yalıtılmış bina
kabuğu ve açık renkler gibi ısıdan korunma teknikleri kullanılmalıdır.
17.3--Doğal havalandırma
yetersiz olduğunda havanın boşaltımı için fanlar kullanılmalıdır.
18--Gece havalandırmasının
kuralları.
18.1--Gece havalandırması
günlük sıcaklık değişimlerinin 17°C’yi geçtiği sıcak ve kuru iklimlerde en iyi
çalışır, ancak günlük sıcaklık farklarının 11°C’nin üzerinde olduğu nemli
bölgelerde de etkilidir.
18.2--Pencerelerin kapalı
olduğu gündüz saatlerinde tavan fanları veya diğer sirkülasyon fanları
kullanılmalıdır.
18.3--Pencereler döşeme
alanının % 10 ila 15’i arasında olmalıdır.
18.4--Pencereler geceleri
açık gündüzleri kapalı olmalıdır
19—Doğal Havalndırma Yöntemlerinde Ülke Mimarileri:
19.1--Kore Geleneksel Mimarisi Örneği
1--Koreliler yapılarını
dağların yamaçlarına yerleştirir.
2--Rüzgârsız yaz havasına
rağmen Kore geleneksel mimarisi, çeşitli tekniklerin uygulanması sonucu rüzgâr
üretir.
3--Yapının arka kısmı
dağlarla ilişkilidir. Arka bahçede ağaçlar, çiçekler ve bitkiler bulunur.
Keskin gün ışığında arka bahçe ve ön avlu arasında sıcaklık farkı oluşur. Gün
ışığına maruz kalmış ön avlunun sıcaklığı, ağaçlar ve çiçeklerle
yeşillendirilmiş arka bahçeden daha yüksektir.
4--Yapının önü ve arkası
arasında sıcaklık farklılığı yerel akım iletimi ile sonuçlanır
19.2--Fas Geleneksel Mimarisi Örneği
1--Avlular iklimsel kontrolde
büyük bir öneme sahiptir. Cephelerin ısıya maruz kalmasını engellemek amacıyla
konutlar üç adet dış duvara sahiptir.
2--Duvarların çoğu ortak
olarak kullanıldığından sadece çatı yüzeyleri güneşe maruz kalmaktadır.
3--Konutların etrafı
caddelerle çevrili olarak birbirine yakınlıkları, o evin pasif olarak
soğutulmasında önemli bir rol oynar.
4--Gölgelenmiş alanlarda
(caddelerde) depolanmış soğuk hava konveksiyon yoluyla avluya itilir ve sonra
evin dışına doğru yükselir. Bu durum evin gün boyunca serin kalmasına yardımcı
olur
19.3--İran Geleneksel Mimarisi Örneği
1--Basra körfezinde badgir
olarak adlandırılan rüzgâr kulelerinin kullanımı Yazd’ın geleneksel İran evleri
için önemli bir özelliktir.
2--Bu kuleler etrafından
geçen rüzgârı yakalar ve kanallardan aşağıya zemin ve bodrum kat hacimlerine
iletir.
3--Rüzgâr kuleleri dış hava
sıcaklığı iç hava sıcaklığından düşük olduğunda, yaz sabahları ve yaz
akşamlarında sakinlerin serinlemesini sağlar.
4--Bazen, rüzgâr kulelerini
daha etkili kullanabilmek için, kule etkisi buharlaşma yoluyla soğutma konsepti
ile birleştirilir.
5--Rüzgâr kulelerinden gelen
hava kanalları içerisinde havuz veya çeşme bulunan avlulara
yönlendirilir.Buharlaşan su havaya rahat bir tazelik katar
Kaynak: Yapılarda Enerji
Etkinliği Bağlamında Doğal Havalandırma Yöntemlerinin Önemi-Yrd. Doç. Dr. İzzet
YÜKSEK Prof. Dr. Tülay ESİN