Enerji Performansının Hesaplanması

EN ISO 13790 “ Binaların Enerji Performansı – Isıtma ve Soğutma enerji tüketimi hesaplamaları “ standardı, binaların ısıtılması ve soğutulması icin net enerji miktarının hesaplanmasında üç yöntem tanımlamaktadır [18].

1. Aylık / mevsimsel statik hesaplama yöntemi 2. Basit saatlik dinamik hesaplama yöntemi, 3. Detaylı dinamik hesaplama yöntemi,

3.2.3.1 Aylık / Mevsimsel Statik Hesaplama Yöntemi

Statik hesaplama yönteminde, ısıtma ve soğutma için enerji ihtiyacı aylık ya da mevsimsel olarak hesaplanmaktadır. Ülkemizde 2000 yılında yürürlüğe giren TS 825 ısı yalıtım standardı statik hesaplama yöntemine göre binanın ısı ihtiyacını hesaplamaktadır. Bu hesaplama yönteminde, Türkiye 4 iklim bölgesine ayrılmakta ve bu iklim bölgelerinin aylık ortalama meteorolojik verileri kullanılmaktadır [18].

24

Yıllık ısıtma enerjisi ihtiyacı, toplam kayıplardan güneş enerjisi kazançları ve iç kazançlar çıkartılarak hesaplanmaktadır. Bu kazançlar fayda faktörü düzeltmesi ile aylık olarak hesaplanmaktadır. Kullanılan aylık değerler binanın bulunduğu konuma ait olmayıp, o iklim bölgesinin ortalama değerleridir. Binayı tek bir bölge olarak kabul etmekte ve sürekli ısıtma rejimi uygulamaktadır. Soğutma amaçlı enerji ihtiyacı hesabı ise EN ISO 13791‘e göre yapılmaktadır. Isı yalıtımı için yeterli bir standart olmasına rağmen binanın gerçek ısıl davranışını hesaba katmadığından yıllık enerji tüketimini belirlemek için uygun değildir. Ortalama bir enerji tüketim değeri sunduğundan özellikle geçiş mevsimlerinde hata payı yüksektir.

3.2.3.2 Basit Saatlik Dinamik Hesaplama Yöntemi

Basit saatlik hesaplama yönteminde, binanın ısıtma ve soğutma tüketimleri saatlik iklim verileri ve zaman çizelgeleri kullanılarak hesaplanmaktadır.

Isıl girişkenlik yöntemi, CIBSE (Charted Institution of Building Services Engineers) Đngiltere tarafından geliştirilmiş basit saatlik dinamik bir yöntemdir [20].

Bu yöntemin ön gördüğü kabuller ;

1. Sol – air yaklaşımı (iletimle gerçekleşen ısı kaybı-kazancı hesaplanırken opak elemanların dış yüzey sıcaklığının, o yüzeye düşen güneş radyasyonunun sıcaklığını arttırıcı etkisi göz önüne alınarak hesaplanması),

2. Đç kazançların radyasyon – taşınım bileşenlerine ayrılması (2/3 radyasyon, 1/3 taşınım)

Bu hesaplama yönteminde, RC (direnç-kapasite) modeli ile binanın saatlik ısıl davranışı gerçeğe yakın bir şekilde yansıtılabilmektedir. Binanın ısıtma ve soğutma yükü iki adımda hesaplanmaktadır. Đlk adımda çevresel sıcaklık, iç hava sıcaklığı, ve dış hava sıcaklığının ısıl dirençlerle ve ısıl yüklerle olan ilişkisi günlük ortalama değerler kullanılarak oluşturulmaktadır. Đkinci adımda ise saatlik bazda günlük ortalamadan sapan havalandırma, dış sıcaklık, iç kazançlar gibi parametrelerin ısı kayıp-kazancına etkisi belirlenmektedir. Bu yöntemde TS 825 standardında ihmal edilen ısıl kütle etkisi de göz önüne alınarak hesaplamalar yapılmaktadır.

3.2.3.3 Detaylı Dinamik Hesaplama Yöntemi

EN ISO 13790 standardında detaylı dinamik hesaplama yöntemi ile ilgili yalnızca genel bilgiler bulunmaktadır. Bu yöntemde HVAC (ısıtma-soğutma-iklimlendirme)

25

sistemleri, ısıl kütle, doğal havalandırma, güneş kazançları ve iç kazançlar, detaylı bir şekilde analiz edilmektedir. ASHRAE (The American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) ısıl denge hesaplama yöntemi Amerikada geliştirilen detaylı dinamik bir yöntemdir. Bu yöntemde her bir durum dikkate alınarak çok kapsamlı hesaplamalar yapılmaktadır.Örneğin dış duvar için ısıl dengeyi hesaplarken güneş kazançları ile uzun dalga radyasyonu ayrı ayrı ele alınmakta ya da duvarda depolanan ısı miktarı dahi hesaplanabilmektedir. Bu şekilde detaylı analiz yapılabildiği için dolayı gerçeğe en yakın sonuçlar verilerek enerji ihtiyacını hesaplamaktadır. Diğer bir yandan bu şekilde detaylı bir analiz bina enerji sertifikasyonu için çok pratik bir yöntem olmamaktadır.

3.2.3.4 BEP-TR Hesaplama Yöntemi

Türkiye, Avrupa Birliği yasalarına uyum sürecinde Bayındırlık ve Đskan Bakanlığı tarafından “Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği”ni yayımlamış ve bu yönetmelikte belirtildiği gibi “binalara enerji kimlik belgesi verilmesinde kullanılacak ulusal hesaplama yöntemi” için de çalışmalara başlamıştır. 1 Temmuz 2010 da uygulamaya geçmesi planlanan binalara enerji kimlik belgesi verilmesi işlemi 1 Ocak 2011 tarihine ertelenmiştir.

Türkiye, binalara enerji kimlik belgesi verilmesi için Avrupa Birliği standartları ile uyumlu olarak BEP-TR yazılımını geliştirmiştir. Bu yazılım geliştirilirken öncelikli olarak Avrupa Birliği Standartları ve ulusal değerler için Türk standartlarından yararlanılmış ve ikisinin de yetersiz olduğu durumlarda ise ASHRAE standartları esas alınmıştır.

Bina enerji performansı hesaplama yöntemi sayesinde binanın enerji tüketimine etki eden parametrelerin enerji verimliliğine etkisi değerlendirilebilmekte ve enerji performans sınıfı belirlenmektedir. Hesaplama yöntemi konutlar, oteller , alışveriş ve ticaret merkezleri, sağlık binaları, ofisler, eğitim binaları gibi mevcut ve yeni binaların enerji performansını değerlendirmek için kullanılacaktır. Konutlar değerlendirilirken müstakil konut, apartman ya da rezidans olarak ayırım yapılması da gerekecektir.

Bu hesaplama yöntemi;

• Binaların ısıtılması ve soğutulması için binanın ihtiyacı olan net enerji miktarının hesaplanmasını,

26

• Sistem kayıplarını ve kazançlarını da dikkate alarak binanın toplam ısıtma-soğutma enerji tüketiminin belirlenmesini,

• Sıhhi sıcak su için gerekli enerji tüketiminin hesaplanmasını, • Havalandırma enerjisi tüketiminin belirlenmesini,

• Günışığı etkileri de göz önüne alınarak binanın aydınlatma enerji ihtiyacının hesaplanmasını kapsamaktadır.

Toplam enerji tüketimi hesaplandıktan sonra gerekli dönüşüm katsayıları kullanılarak binanın enerji sınıfı ve
6 salınım sınıfı belirlenmektedir.

BEP-TR, EN ISO 13790 standardında belirtilen 3 yöntemden basit saatlik hesaplama yöntemine göre oluşturulmuştur. Saatlik hesaplama yöntemine göre binanın net enerji ihtiyacını hesaplamak için gerekli olan veriler;

• Đklim verileri • Bina geometrisi

• Binanın havalandırılması ve ısıl özellikler

• Đç kazançlar ve güneş enerjisi kazançlarına bağlı özellikler • Bina malzemeleri ve bina bileşenlerinin tanımı

• Binaya bağlı iç konfor şartları

• Bina topolojisine bağlı zonlama yöntemleri

2002 yılında yayımlanan Binalarda Enerji Performans Direktifi’ne göre her Avrupa ülkesi bu yönergeyi kendi ulusal durumlarını, standartlarını göz önüne olarak uyarlamaya başlamıştır. Aylık statik hesaplama yöntemi kullanan özellikle Kuzey Avrupa ülkelerinde soğutma ihtiyacının olmadığı için bu yöntem makul olmakla birlikte, benzer yazılım programlarının güney Avrupa ülkelerinde kullanılması sorun yaratmaktadır.

Ülkemizde hem soğutma hem de ısıtma ihtiyacı bölgeden bölgeye göre çok farklı değişiklikler gösterdiğinden basit saatlik hesaplama yönteminin kullanılması makul çok uygun bir yaklaşım olarak gözükmemektedir. Tek bölge olarak binayı değerlendiren bu yöntemin kompleks yapılı binalara uygulanması mümkün olmayacaktır. Ayrıca, ticari binalar gibi aynı anda hem ısıtma hem de soğutma gerektiren kompleks yapılı binalar için aylık hesaplama yöntemi ile net enerji değerlerine ulaşmak da olası değildir.

27

4. EN 15232 BĐNA OTOMASYON VE KONTROL SĐSTEMĐNĐN BĐNANIN