T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı resmi internet sitesinde yıllara ait genel enerji dengesi raporlarını yayınlamaktadır. Bu raporlardan Türkiye’nin yıllık enerji üretim, ihracat ve ithalat değerlerine ulaşılmaktadır. Kullanılan enerji kaynakları ve bu kaynakların kullanım oranları raporda yer almaktadır. Ayrıca sanayi sektörleri ve binalar gibi enerji ihtiyacı bulunan yerlerin kullandıkları enerjinin dağılım bilgileri de raporda bulunmaktadır (Url-1).
TC Bayındırlık ve Đskan Bakanlığı tarafından oluşturulan ve 14 Haziran 1999 tarihli Resmi Gazete’de yer alan “TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları Yönetmeliği”, binaların ısıtma yükü net enerji ihtiyacı değerinin hesaplanması için kullanılacak genel hesap yöntemini açıklayarak Türkiye’de yer alan binaların ısıtılması için kullanılacak enerji miktarlarını sınırlandırmakta, bu sayede enerji tasarrufunu arttırmaktadır. Yönetmeliğin diğer amaçları ise yeni yapılacak bir binaya ait çeşitli tasarım seçeneklerine bu standartta açıklanan hesap yöntemi ve değerlerinin uygulanarak, ideal enerji performansını sağlayacak tasarım seçeneğini belirlemek, mevcut binaların ısıtma ihtiyacı yükünü hesaplamak, mevcut bir binaya ait yenileme projesi uygulanmadan önce, uygulanabilecek enerji tasarruf tedbirlerinin sağlanabileceği tasarruf miktarlarını belirlemek, bina sektörü için örnek teşkil edecek binaların enerji ihtiyaçlarının hesaplanıp, elde edilecek sonuçların ışığında binalar için gelecekteki enerji ihtiyacını ulusal seviyede tahmin etmektir. Yönetmelik binalarda yalıtım konusunda önemli bir yenilik sağlamıştır (TC Bayındırlık ve Đskan Bakanlığı, 1999).
Genceli ve Parmaksızoğlu, Makina Mühendisleri Odası (MMO) için yayınladıkları “Kalorifer Tesisatı” adlı kitaplarında ısıtma yükü ihtiyacı için “TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları Yönetmeliği” içinde yer alan hesaplama yöntemlerini açıklamışlardır. Bunun için TS 825’te yer alan örnek mimari projeden yola çıkarak hesaplama yöntemlerini ayrıntlı bir şekilde açıklamışlar ve sonuçlarını ortaya koymuşlardır. Ardından bu sonuçların üzerinden giderek radyatörlü ısıtma tesisatı ve yerden ısıtmalı tesisat sistemleri gibi ısıtma tesisatı için farklı tasarım seçenekleri
sunmuşlardır. Kitapta yer alan örnek bina ve binaya ait ısıtma yükü ihtiyacı hesaplamaları ve sonuçları bu çalışma için referans teşkil etmektedir (Genceli ve Parmaksızoğlu, 2003).
TC Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından 5627 sayılı kanun olarak “Enerji Verimliliği Kanunu” yayınlanmıştır. Kanun, enerjinin etkin kullanılması ve enerji israfının önlenmesi, ayrıca enerji maliyetlerinin ekonomi üzerindeki yükünün hafifletilmesi kapsamında yayınlanmakta olup binalar için enerjinin kullanımında verimliliğin artırılmasına yönelik tedbirleri almak üzere TC Bayındırlık ve Đskan Bakanlığı’nın koyduğu yönetmeliğe uygun olarak binalar için enerji kimlik belgesi hazırlanmasını şart koşmuştur. Bunu sağlamak maksadıyla “Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği” oluşturulmuştur (TC Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı,2007).
TC Bayındırlık ve Đskan Bakanlığı tarafından Avrupa Birliği (AB) yasaları uyum süreci çerçevesinde, binaların enerji performansı direktifi kapsamında 5 Aralık 2008 tarihinde “Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği (BEP)” yayınlanmıştır. Yönetmelik amacında belirtildiği üzere; dış iklim şartlarını, iç mekan gereksinimlerini, mahalli şartları ve maliyet etkinliğini de dikkate alarak, bir binanın bütün enerji kullanımlarının değerlendirilmesini sağlayacak hesaplama kurallarının belirlenmesini, yeni ve önemli oranda tadilat yapılacak mevcut binalar için minimum enerji performans gereklerinin belirlenmesini, yenilenebilir enerji kaynaklarının uygulanabilirliliğinin değerlendirilmesini, ısıtma ve soğutma sistemlerinin kontrolünü, binalarda performans kriterlerinin ve uygulama esaslarının belirlenmesini ve çevrenin korunmasını düzenlemektedir. 5627 sayılı kanun ile binalar için hazırlanması istenen enerji kimlik belgesinin esaslarını ortaya koymuştur. Bu doğrultuda binaların ısıtılması ve soğutulması için net miktarın hesaplanmasıyla ilgili referans döküman EN13790 olarak belirlenmiştir (TC Bayındırlık ve Đskan Bakanlığı, 2008).
EN13790, binalarda enerji performansını değerlendiren ve tasarımını sunan hesaplama yöntemlerini içeren uluslararası bir standarttır. Farklı detaylandırma düzeylerinde sunduğu hesaplama yöntemleri ile enerji hedeflerinin düzenlenmesini ve uygunluğunu araştırmaktadır. Sunduğu farklı yöntemlerin proje aşamasındaki bir bina üzerinde karşılaştırmasını yapmaktadır. Mevcut binaların standartlaştırılmış enerji seviyelerini ortaya koymakta olup bu binalar üzerinde olası enerji verimliliği
yöntemlerinin uygulanması ve uygulanmaması durumlarını değerlendirmektedir. Ayrıca, tipik binaların enerji kullanım durumlarının oluşturulması ile birlikte bölgesel, ulusal ve uluslararası düzeyde binaların gelecekteki enerji ihtiyacını tahmin etmektedir (European Commitee for Standardization, 2008).
Isı, Su, Ses ve Yangın Yalıtımcıları Derneği(ĐZODER), EN 13790’dan türetilerek oluşturulan BEP-TR programının hesap mantığını oluşturan, binalarda ısıtma- soğutma ihtiyacı için net enerji miktarını, ihtiyaca bağlı oluşturulacak sistemlerin verimlerini ve kayıplarını, havalandırma enerjisi tüketimini, güneş enerjisinden elde edilen kazançları ve sıhhi sıcak su ihtiyacı için gerekli enerjiyi hesaplamayı sağlayan BEP-TR hesaplama yöntemini ayrıntılı bir şekilde açıklamıştır (Url-5).
Mitalas çalışmasında, ASHRAE’nin yayınlamış olduğu “Isıtma Soğutma Temelleri El Kitabı” (ASHRAE Handbook of Fundamentals) içerisinde yer alan ve bilgisayar tabanlı programlarda kullanılmak üzere dinamik ısıl analizleri yapabilmek amacıyla oluşturulan Transfer Fonksiyon Metodu (TFM) yöntemini ve buna bağlı hesaplama prosedürünü açıklamıştır (Mitalas, 1972).
Đleri ve Üner, iklim değerlerine bağlı analizlerin performansını artırmak amacıya Türkiye’deki 23 ile ait iklim verilerini hazırlamışlardır. Kuru ve yaş termometre sıcaklıkları, saatlik güneş ışınımları ve rüzgar hızını içeren datalar oluşturmuşlardır. Đklim verilerini oluştururken tipik iklim datası oluşturma yaklaşımlarından bahsetmişler, bu yöntemlerden ölçülmüş datadan seçim yönteminden yararlanmışlardır (Đleri ve Üner, 1998).
Bulut, Büyükalaca ve Yılmaz, Türkiye’nin 15 ili için bazı iklim verilerinin eşitliklerle ifadesini ortaya koymuşlardır. Günlük maksimum, minimum sıcaklıkların, saatlik sıcaklıkların ve havanın psikrometrik özelliklerin belirlenmesi için bir takım ampirik ifadeler türetmişlerdir. Türettikleri ifadelerinin sonuçları iklim verileri ile karşılaştırmışlardır (Bulut, Büyükalaca ve Yılmaz, 2004).
Lu ve Tervola, çalışmalarında kompozit bir düzlemsel levha üzerinde zamana bağlı ısı geçişinin periyodik sıcaklık değişikliklerine bağlı olarak analitik çözümünü yapmışlardır. Sınır değişikliklerinin periyodik özelliklerini kullanmaları, geleneksel yöntemlerin aksine artık çözüm oluşturma ve iteratif programlama içermemesi nedeniye avantaj sağlamıştır. Fiziksel ifadeler açık bir şekilde matematiksel ifadelere
dönüştürülmüş ve sayısal yöntemlerle elde edilen çözümlerle kendi analitik çözümlerinin karşılaştırmasını yapmışlardır (Lu ve Tervola, 2005).
Incropera, DeWitt, Bergman ve Lavine yazmış oldukları “Isı ve Kütle Geçişinin Temelleri” (Fundamentals of Heat and Mass Transfer) adlı kitaplarının 3. bölümünde düzlemsel bir duvar üzerinde meydana gelen ısıl direnç ve buna bağlı oluşan geçirgenlikten söz etmektedirler (Incropera, DeWitt, Bergman ve Lavine, 2006) Bird, Stewart ve Lightfoot’un kaleme aldıkları “Transport Phenomena” kitabının 12. bölümünde parabolik ısı denklemi açıklanmış ve birden fazla değişkenin bulunduğu durumlar için sıcaklık dağılımları hakkında bilgiler verilmiştir (Bird, Stewart ve Lightfoot, 2002).
Arpacı’nın yazdığı “Đletimle Isı Geçişi” (Conduction Heat Transfer) kitabının 4. bölümünde iletim problemlerinde değişken dönüşümünden kısmi diferansiyel denklemlerde homojen olmama durumundan ve bu durumlarda kullanılan süperpozisyon yönteminden bahsedilmiş, iki durumun bir arada olduğu örneklere yer verilmiştir (Arpacı, 1966).
Kreyzsig yazmış olduğu, “Đleri Mühendislik Matematiği” (Advanced Engineering Mathematics) kitabının 11. bölümünde kısmi diferansiyel denklemlerin çözümünde kullanılan Fourier integrali hakkında bilgi vermiştir. Ayrıca 12. bölümde kısmi diferansiyel denklemler ve uygulamalarından bahsetmiştir. Parabolik ısı denkleminin çözüm yöntemi detaylı bir şekilde anlatılmış olup, yaptığı çözümlerde bina dış yapı elemanlarının dinamik davranışını inceleyen modelin çözüm yönteminin de temelini oluşturan değişkenlerin ayrılması yöntemini kullanmıştır (Kreyszig E., 2006).
Boyce ve DiPrima, yazmış oldukları “Temel Diferansiyel Denklemler ve Sınır Değer Problemleri” (Elementary Differential Equations and Boundary Value Problems) kitaplarının 2. bölümünde birinci derece denklemlerin çözümünden kullanılan integralleme çarpanından bahsetmişlerdir. Ayrıca kitabın 7. bölümünde birinci dereceden denklem sistemlerinin çözümü ayrıntılı olarak açıklanmıştır (Boyce ve DiPrima, 2001).
TS 825 kapsamında oluşturulmuş örnek yazılım programlarından biri olan olan “Mekanik Tesisat Hesapları” (MTH) ve programdan elde edilebilecek çıktılar hakkında bilgiler verilmiştir (Url-3).
Ulusal Güneş Işınımı Veritabanı (NSRDB)’nın resmi internet sitesinde dünya üzerinde yer alan şehirler için TMY2 yöntemi iklim verilerine ulaşılabilmektedir. Bu yöntemden elde edilen iklim verilerinde kuru termometre sıcaklıkları, yaş termometre sıcaklıkları, bağıl nem, güneş ışınımı ile ilgili istatistikler yer almaktadır (Url-4).