đklđm ve hava durumu

ĐKLĐM VE HAVA DURUMU
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM
FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ
BEYKENT ÜNĐVERSĐTESĐ
PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU
THE COURSE MATERIAL WAS ADAPTED FROM BUILDING PERFORMANCE ANALYSIS FROM CERTIFICATE PROGRAM BY AUTODESK
http://sustainabilityworkshop.autodesk.com/bpac
1
Đklim
• Đklim ve hava
durumu
• Mikro iklim
(topografya, su,
bitki örtüsü, çevre
yapılar)
Farklı iklim zonları
• Đklim ve bina tasarımı (konfor, enerji
yükleri, pasif tasarım stratejileri)
• Isısal konfor
(hava sıcaklığı,
nem, güneş
ışınımı, hava
akımları, eylemler)
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -2-
Sıcaklık
• Kuru termometre sıcaklığı = hava sıcaklığı
(dry bulb temperature)
• Islak termometre sıcaklığı (wet bulb
temperature) = Buharlaşan suyun soğuma
etkisiyle termometrede oluşturduğu en
düşük sıcaklıktır. Her zaman kuru sıcaklıktan
düşüktür
• Yaş termometre ve kuru sıcaklık birlikte
havadaki nemi tespit etmek için kullanılır.
• Kuru havada fark iki sıcaklık arası fark
fazladır. Nemli havada azdır. 30C kuru
sıcaklık %50 nemde 22C %70 nemde 25.4C
sıcaklık oluşturur.
• Ölçü birimi (Celcius ve Fahrenheit)
Celcius-Fahrenheit çevirimi:
C = 5/9 x F-32
Sıcak ve yaş sıcaklık sıklığı çizelgesi
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -3-
Reading Temperature Charts
aşağıdaki slaytlardaki gereksiz detay ve bilgileri kaldır
Monthly Design Temperatures
• Aşağıdaki Metni oku
4
Hava sıcaklığı çizelgesl okumak
Aylık tasarım sıcaklığı çizelgesi
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -5-
Günlük (Diurnal) Hava Ortalamaları
2
3
1
Günlük hava ortalaması çizelgesi
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -6-
Nem
Isısal konfor için önemlidir
<%40 kuruluk hissi verir.
=%40-55 idealdir.
>%55 bunaltıcı olabilir (soğuk
olmayan aylarda)
Kopenhag için kuru ve yaş hava sıcaklığının kıyaslaması
Şehir için nem durumunu anlamaya yardımcı olur.
Bir arsa için yıl boyunca nemde değişkenlik
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -7-
Güneş ışınımı ve gökyüzü koşulları
Güneşten gelen ısı veya PV
tarafından üretilen elektriktir.
Miktarı atmosfer koşullarından
ve güneş ışığının yüzeye
çarpan açısından etkilenir.
Gelen (anlık) güneş ışınımı alan
başına düşen enerji miktarıdır
ve W/m2 veya BTU/hr/ft2
cinsinden ölçülür. Günlük veya
yıllık hesaplanabilir.
Işınım bilgisi hava dosyalarında
bulunur.
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -8-
Güneş ışınımı tipleri
Anlık güneş ışınımı iki bileşene
dayanır:
1. Güneşten direkt ışınım .
direct beam radiation = Ib
Güneşin ışınlarına dik
ölçülür.
2. Dolaylı (yaygın) ışınım bulut
ve atmosfer ve yüzey
önündeki zemine yayılmış
ışınımdır. Yatay yüzeyde
ölçülür.
diffuse sky radiation = Id
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -9-
Güneş ışınımı hesabı
Analiz yazılımları direkt ve
dolaylı ışınım verisini hava
dosyasından alır, bina
geometrisi ve analiz yapılan
süreyi dikkate alır.
Sonuçlar belirli bir süreyi
göze alarak (çoğunlukla
saatlik) ve Wh/m2 (veya
BTU/ft2) cinsinden verilir (1
BTU/ft2= 317,15 kwh/m2)
Analiz yazılımları ayrıca
çevre objelerin gölgelerini
(Fshading), yüzey tarafından
gökyüzünün gözüken kısmını
(Fsky), güneş ve analiz
edilen yüz arasındaki geliş
açısını dikkate alır (theta).
Tüm dünya için anlık güneş
ışıması ortalaması 240
w/m2’dir.
Nesnenin dönüş konumuna göre gördüğü gökyüzü
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -10-
Gökyüzü koşulları ve yağış
• Güneşin etkisini
• Kar ve yağmur
etkileyen gökyüzü
düzeyi de yeşil yapı
koşullarını pasif tasarım
strüktürleri için önemli
stratejileri ve enerji
bir belirleyicidir.
üretimi için önemlidir.
• Bulut örtüsünün
yoğunluğu günışığı ve
direkt ışınımı azaltır ve
dolaylı ışımayı arttırır.
• Bulut örtüsü bilgisi hava
dosyalarında ve gelen
güneş ışınımı verisinde
genellikle bulunur.
Bir bölge için açık ve bulutlu
hava için güneş ışınımı verisi
Açık, bulutlu ve kapalı
havalarda ışıklı alan
yüzeylerin renk kodlu
aydınlanma düzeyleri
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -11-
Rüzgar
•Doğal havalandırma
•Elektrik üretimi
•Dezavantaj: Su ve nemin
yapı kabuğu içine nüfuz
etmesine neden olabilir.
•Rüzgar gülü diyagramları
arsadaki rüzgar düzenini
görselleştirmek için kullanılır.
Vasari ile bina arsasına rüzgar gülü diaygramı
eklenebilir. Verinin arsaya ait olduğundan emin
olunmalıdır
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -12-
Rüzgar
Davranışı
•Doğal havalandırma temel
prensibi: Hava yüksek
basınçtan alçak basınca
doğru hareket eder.
•Rüzgar yükseldikçe gücünü
arttırır.
•Engebeli arazi ve yoğun
yapılaşmada hız yavaşlar.
•Rüzgar engelle
karşılaştığında hareketini
aynı yönde engel
çevresinden sürdürür
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -13-
Rüzgar
Mikroiklim
•Mikroiklim verisi
•Yapılaşma ve topografya
rüzgar düzenini etkiler.
•Mikroiklim rüzgar
tahminlerinde, topografya
ve çevre yapılaşma
modellenir.
•Coğrafi özelliklere göre
tahminler: Deniz ve kara
arasında hava akımı, vadi
ortamlarında rüzgarın
hareketi
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -14-
Rüzgar
Hız
•Rüzgarın serinletici veya
yıkıcı etkisi hızına bağlıdır.
•Ölçü birimi:
km/h (saatteki km); mph
(saatteki mil); knot(saatte
bir deniz mili); m/sn
(saniyedeki metre); ft/sn
(saniyedeki feet)
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -15-
Rüzgar
Rüzgar gülü diyagramları
Hız dağılımı
(speed distributon)
diyagramı
Frekans dağılımı
(frequency distribution)
diyagramı
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -16-
Psikometrik çizelgeler
Sıcaklık (Turuncu =çok sıcak mavi=çok soğuk)
Nem (mavi=çok nemli sarı=çok kuru)
Đklim şartlandırma süreçleri psikometrik çizelgede
gösterilmi,ştir.
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -17-
Psikometrik çizelgeler
Nemin ağırlığı (1 pound
havadaki nem )
Havadaki nem yüzdesi
Kuru hava sıcaklığı
Islak hava sıcaklığı
Çiy noktası sıcaklığı
Nem hacmi (nemli hava
hacmi/kuru hava kütlesi)
Toplma ısı (nemli havanın ısı
enerjisi)
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -18-
Psikometrik çizelgeler
Frekans dağılımı
(frequency distribution)
diyagramı
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -19-
Hava dosyaları
• Hava dosyaları iklim
BPA’nın doğru
hesaplanması için
önemlidir.
• Genellikle .WEA veya
.EPW formatlarındadır.
• Autodesk Climate Server
Vasari ve Revit tarafından
erişlebilen 1.6 milyon hava
istasyonu verisini içerir.
Çoğu yerleşim bölgeleri
için istasyon mesafeleri
14km aralıklıdır.
• Climate Consultant
yazılımı geçerli olarak
USDOE EnergyPlus
Climate Data web sitesine
yönlendirir. Toplam 2100
konumu içine alır.
Bunlardan üçü
Türkiye’dendir (Ankara,
Đstanbul ve Đzmir).
PERFORMANSA DAYALI MĐMARĐ TASARIM - PROF. DR. SALIH OFLUOĞLU -20-