Meir Evi, Ġsrail (ġekil 4.5)

ġekil 4.5: Meir Evi

Meir Evi, Ġsrail‟in Negev Çölü, Sede Boqer Kampüsünde, 30o

kuzey enlemi, 34o doğu boylamında yer almaktadır. Deniz seviyesinden 470 m yükseklikte yer alan ev, 1992 – 1994 yılları arasında inĢa edilmiĢtir. Bölgenin iklimi yazları sıcak ve kurak, kıĢları ise soğuktur. Bölgeye ait iklimsel veriler ġekil 4.6‟da verilmektedir.

ġekil 4.6: Negev için hava sıcaklığı ve direkt güneĢ ıĢınımı Ģiddeti değerleri. Yıllık minimum hava sıcaklıkları 10o

C – 21,5 oC, maksimum hava sıcaklıkları ise 16,5oC – 30,5 oC arasında değiĢmektedir. Toplam yıllık direkt güneĢ ıĢınımı Ģiddeti 2.610 kWh/m2yıl‟dır.

Meir Evi, Ģehirde enerji tasarruflu bina yapımına örnek olması için inĢa edilmiĢtir. Binanın konumlandırılmasında; arazinin geometrisi, güneĢin konumu, hava sıcaklığı ve hâkim rüzgâr yönü gibi iklimsel koĢullar dikkate alınmıĢtır. Binanın ısıtılması ve soğutulmasında ise binanın güneĢe göre konumlandırılması, dıĢ kabuğun yalıtımı, iç hacimde ise açık plan ve termal kütle kullanımı görülmektedir.

ġekil 4.7‟de yer alan zemin kat ve 1. kat planlarından da görüldüğü gibi evin ana ekseni doğu batı yönündedir.

Meir Evi‟nde dört yatak odası ve oturma odası güneĢ ıĢınımından maksimum yararlanmak için güneye yönlendirilmiĢtir. Binanın zemin katı dört yöne de açılmaktadır. Mutfak, banyo ve çamaĢır odası tampon bölge oluĢturmak amacı ile kuzey yönüne yerleĢtirilmiĢtir. Ayrıca garaj da tampon bölge olarak hizmet vermektedir.

Kapalı alan, garaj hariç tek bir termal hacimdedir. Binada farklı yönlere açılan veranda ve balkonlar bulunmaktadır. Güney yönüne büyük pencereler, kuzeye ise küçük pencereler havalandırma için yerleĢtirilmiĢtir (ġekil 4.8). Doğal havalandırmanın sağlanması için bütün odalarda pencereler iki yönde konulmuĢtur. Ġkinci katta ise pencereler, dört tarafa açılmaktadır. Ġklim koĢulları ve böcekler nedeni ile pencere ve kapılarda ahĢap doğrama yerine alüminyum doğrama kullanılmıĢtır. Alüminyum doğrama, çift cam ve haĢerat için tel kullanımına olanak sağlamıĢtır. Pencerelere konan tel, rüzgârın hızını yüzde 20 ila yüzde 25 kesmektedir; ancak haĢeratın içeriye girmesini engellemek için gereklidir.

ġekil 4.8: Meir evi kuzey yönündeki küçük pencere.

Rüzgâr, sabah ve akĢamları kuzey ve kuzeybatı yönünde esmekte iken, gece ve sabahın erken saatlerinde güneydoğuya dönmektedir. Rüzgâr hızı kıĢın 40 km/h yazın ise 30 km/h olmaktadır. Meir Evi, pasif güneĢ evi tasarımına uygun açık plan, ısı geçiĢi ve hava dolaĢımı açısından baĢarılıdır.

Meir Evinin bir özelliği de açık alanların hava Ģartlarından korunmasıdır. Kuzey ve kuzeybatı rüzgârına karĢı kuzey ve güney verandaları ile güneydoğu balkonu, binanın duvarları ile batı rüzgârına karĢı ise bahçe duvarı ile korunmaktadır. Açık alanların güneĢten korunması için pergolaların üzeri, asma vb. bitkiler ve yüzde 75 gölgeleme katsayısına sahip kumaĢlar ile kaplanmıĢtır. Yazın sıcağın etkisini azaltmak için dıĢ kısma açılabilir tenteler, iç kısmına ise dikey ve yatay perdeler (stor tarzı) konulmuĢtur.

Binanın dıĢ duvarlarında 250 mm‟lik gaz beton bloklar kullanılmıĢtır. Bloklar yüksek yansıtma özelliğine sahip toprak rengi boya ile boyanmıĢtır. DüĢük ısı iletim katsayılı (0,2 W/mo_{C) gaz beton bloklar nedeni ile sandviç duvar yapılmasına gerek} kalmamıĢtır. Zemin güçlendirilmiĢ beton dökülerek yapılmıĢtır. Çatıda ön gerilmeli beton kullanılmıĢtır. Üzeri tabaka polisitren ile kaplanmıĢ, eğimli gaz betonu ve su yalıtımı kullanılmıĢtır.

Pasif güneĢ evi yaklaĢımı ile kıĢın evin ısıtılabilmesi için güney cephesinde yaklaĢık 24 m2 (güney cephesinin yüzde 30‟u) ve doğu cephesinde 8 m2 cam yüzey yapılmıĢtır. Ayrıca balkondaki 2,25 m2_{‟lik kapanabilir cam bölme, kıĢ döneminde dıĢ} sıcaklık 14 - 15o_{C iken öğleden sonra 35 - 36}o_{C‟ye kadar ısınmaktadır. Buradaki} sıcak hava bir fan yardımı ile yaĢama alanlarına gönderilmektedir. Böylece yaĢama alanında 1 - 2 o_{C‟lik sıcaklık artıĢı sağlanmaktadır.}

Çizelge 4.3‟de görüldüğü gibi Meir Evi‟nde, pasif güneĢ evi tasarımı, evin güneĢe göre konumlandırması, termal kütle ve cam bölme ile aynı bölgedeki (Negev Çölü) elektrik ile ısınan diğer evlere göre elektrikten yaklaĢık yüzde 90 tasarruf sağlanmaktadır (hesaplama kuru 1 ABD$ = 3,94 Yeni Ġsrail ġikeli‟dir).

Çizelge 4.3 : Meir Evi ile bölgedeki tipik evlerin elektrik tüketim karĢılaĢtırması.

TĠP Banyo Hariç Elektrikle Isıtma Wh/m2yıl Birim Maliyet (ABD$/Wh) Elektrik Maliyeti (ABD$/yıl)

Meir Evi (a) 5,5 0,063 63

Tipik ev (b) 72,2 0,063 824

Tasarruf (b-a) 66,7 761

Ayrıca bu evde, aktif sistem olarak yüksek verimli güneĢ kolektörü kullanılmıĢ ve güneĢten sıcak su elde edilmiĢtir. Elde edilen enerji 1,5 m2

kolektör alanında 7.000 kcal‟dir. Buna bağlı olarak ısıtılan suyun depolanması amacıyla 150 litrelik su tankı yapılmıĢtır (Roaf, 2003).

4.1.1.3 1979 GüneĢ Evi, Japonya (ġekil 4.9)

ġekil 4.9: 1979 GüneĢ Evi.

1979 GüneĢ Evi, Japonya‟nın Tokyo Ģehrinde yapılmıĢtır. 35o

kuzey enlemi, 139o doğu boylamında, deniz seviyesinden 50 m yükseklikte yer almaktadır. Bölge karma bir iklim türüne sahiptir. Bölgeye ait iklimsel veriler ġekil 4.10‟da görülmektedir.

ġekil 4.10: Tokyo için hava sıcaklığı ve direkt güneĢ ıĢınımı Ģiddeti değerleri. Yıllık minimum hava sıcaklıkları -2o

C – 22oC, maksimum hava sıcaklıkları ise 9oC – 29oC arasında değiĢmektedir. Toplam yıllık direkt güneĢ ıĢınımı Ģiddeti 1.277 kWh/m2yıl‟dır.

1979 GüneĢ Evi‟nde soğuk dönemlerde bile evin konforunu sağlayacak ısı derecesinin elde edilmesi için duvar, çatı ve pencerelerine günümüz standartlarının üzerinde yalıtım yapılmıĢtır. Yapılan bu yalıtım sayesinde pasif güneĢ sistemi ile elde edilen kazanımlar iki katına çıkartılmıĢtır.

Çatıda 24 m2_{‟lik Hibrid güneĢ enerjisi ile su ısıtma sistemi bulunmaktadır. Bu} sistemden elde edilen sıcak su, hem kullanım suyu olarak hem de evin ısıtılmasında kullanılmaktadır. Sıcak su sistemi döĢemeden ısıtma sistemini beslemektedir. 950 l‟lik paslanmaz çelik su tankı, evin merkezinde bulunan merdivenin altına yerleĢtirilmiĢtir. Tanka bağlı pompa ve boru sistemi ile suyun sıcaklığı kontrol edilmektedir. Boru sistemi zeminden geçirilerek yazın suyun sıcaklığının düĢmesini, kıĢın Ģehir suyunun sıcaklığının yükselmesini sağlamaktadır.

Bu uygulamada kıĢın tanktaki suyun sıcaklığı 20o_{C olması halinde oda sıcaklığının} 18-22oC arasında olması sağlanmıĢtır. Bununla beraber yazın soğutma performansını artırmak için diğer pasif soğutma sistemlerinin de kullanılmasının gerekliliği anlaĢılmıĢtır. Çizelge 4.4‟de kullanılan malzemeler ve uygulanan detaylar ile sağlanan elektrik tüketimindeki performans görülmektedir (hesaplama kuru 1ABD$ = 105,52 Japon Yeni‟dir).

Çizelge 4.4 : 1979 GüneĢ Evi ile tipik evlerin elektrik tüketim karĢılaĢtırılması.

TĠP

Elektrik Tüketim kWh/m2yıl

Elektrik Maliyeti (ABD$/yıl)

1979 GüneĢ Evi (a) 43 303,3

Tipik ev (b) 290 1.990,1

Tasarruf (b-a) 257 1.686,9

1980 yılında bu evde toplam sadece 5020 kWh elektrik tüketimi yapılmıĢtır. Tüketimin yalnızca yüzde 18‟i (43,5 kWh/m2_{yıl) sıcak su üretimi ve ısınma için} kullanılmıĢtır.

Tipik bir eve göre 1979 GüneĢ Evi‟nde, yıllık elektrik harcamalarında yüzde 85‟lik parasal tasarruf sağlanmıĢtır. Toplamda tipik bir evde kullanılan elektrik enerji maliyeti 1.990,1 ABD$ iken, 1979 GüneĢ Evi‟nde 303,3 ABD$‟dır.

Bu arada güneĢ enerji sistemi, 10.424,5 ABD$ ek yapım maliyeti getirmiĢtir. Sistemin geri ödeme süresi de (10.424,5/1.686,9) 6,2 yıldır (Roaf, 2003).