1—Mimari tasarımda Binaların Doğal Havalandırılması İçin Öneriler:

1--Duvar Elemanlarının Kalınlığı 0.20 cm'den 0.35 cm'ye Arttırılmıştır.

2--Duvar Elemanlarının Yoğunlukları 1000Kg/m3'ten 2500 Kg/m3'e arttırılmıştır.

3--Toplam İç Duvar Yüzey Alanı 3000 m2 den 6000 m2'yeçıkarılarak İki Katına Arttırılmıştır.

4—Pencereler için:

4.1-Pencere Camı Gölgeleme Faktörü 0.4'dan 0.15'e azaltılmıştır.

4.2--Güneş Işınımının Sadece %15'i Pencerelerden direkt Olarak İçeri Girmektedir.

4.3-Pencere Camı Isıl Geçirgenlik Katsayısı 0.35 W/ mK 'den 0.25 W/mK'e düşürülmüştür.

4.4--Cam Tipinin Değiştirilmesi Sıcaklığı Yaklaşık Olarak 1.5 °C düşürmektedir. En Büyük Sıcaklık Farkı İse (2°C) Saat 17:00'de, Güneş Işınımından Gelen Isı Kazancı En Fazla Olduğu Anda Gözlemlenmiştir.

5—Yukarıda yapılan düzenlemeler ile

5.1--İç Sıcaklıklar Gece ve Akşam Süresince Konfor Şartlarına Uymaktadır.

5.2--Fakat Saat 9:00 -14:00 Saatleri Arasında Dış Hava Sıcaklığı İç Hava Sıcaklığından Daha Fazladır.

5.3--İç Hava Sıcaklığı Üzerinde Olumsuz Etki Yapan Tüm Faktörler Minimize Edilmiştir:

6--Bütün Önlemlerin Alınması Durumunda, İç Hava Sıcaklığı 26°C'nin Altında Tutulabilmektedir. Buda Doğal Havalandırmanın, Konfor için Uygun olduğunu kanıtlamaktadır.

6.1—Isıtma-Klima giderlerini minimize etmek-konfor şartlarını sağlayan doğal havalandırma için aşağıdaki önlemler alınabilir:

1—Dış duvar kalınlığı min 30 cm tutulabilir.

2—Dış duvar üzerine içten ve dıştan 1.5 cm perlitli sıva atılabilir.

3—Perlitli sıva üstüne 3 cm 24 dans karbonlu strafor ile kaplama yapılabilir.

4—Binanın dış cephesi açık renk(krem-beyaz) rengi kendini temizleyen su bazlı boya ile boyanabilir.

5—Pencere alanı mahal alanının en fazla % 15 olacak biçimde pencere alanı seçilebilir.

5.1—Pencere kalınlığı 16 mm-gölgeleme faktörü 0.15 olan çift cam seçilebilir.

6—Binanın bodrumda-çekirdekte-merdiven bitiminde merdiven boşluğuna 2 adet 50x50 cm menfezli pencereli sikalı betondan bina su deposu yapılabilir.Depodan buharlaşan su merdeiven kovası boyunca çatıya ordan dışarı çıkarak binanın doğal soğutmasına katkı sağlar.

6.1—Ayrıca en üst kat merdiven kovası penceresine menfez ile  yarım açılır olmalı o pencerenin üstünde kapalı 40x40 cm pencere olmalı ve bu pencereye 40 cm çaplı pencere tipi fan takılmalı-30 C sıcaklığa ayarlı termostat takılmalı.Bu şekilde cebri havalandırma ile en alt kottan en üst kota doğru olan(basınç farkına bağlı) doğal havalandırma daha hızlı hale getirilebilir.

6.2—Banyo ve WC ye havalandırma bacasına 20 cm WC aydınlatmasına bağlı pencere tipi fan takılabilir.

6.3—Odalara istenirse ışıklı tavan tipi pervane takılabilir.ve hızı duvarda dimerli(hız düşürücü) anahtarla ayarlanabilir.

7--Mimari Tasarımda 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

Kaynak:Binaların Doğal Soğutulması-Edvin Çetegen -Ahmet Arısoy-Tesisat Mühendisliği-2001