Soğuk iklim bölgesinde bulunan LEED sertifikalı bir eğitim binasının enerji ve ekonomik performansının ulusal standartla karşılaştırılması

Yıl 2025, Cilt: 40 Sayı: 2, 777 - 788

Ali Celik , Eyüphan Manay , Bayram Şahin

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1383681

Öz

Farklı iklim tiplerinin hâkim olduğu Türkiye’de, yüksek enerji performansı sağlayan binaların tasarımında iklim koşulları, maliyet, teknik hususlar bir arada göz önüne alınmalıdır. Soğuk iklim bölgelerinde maliyet optimum enerji seviyelerinin belirlenmesi enerji tasarrufunda önemlidir. Bu çalışmada Türkiye’nin en soğuk iklim bölgesinde (Severe Cold Region) yer alan illerden biri olan Erzurum’da LEED Silver (Leadership in Energy and Environmental Design) sertifikalı Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi binasının enerji analizi yapılmış ve işletme sürecinde, binanın proje aşamasında öngörülen enerji performansına ulaşıp ulaşmadığının değerlendirilmiştir. Ayrıca, aynı binanın enerji tüketimi, CO2 salımı ve ekonomik kriterleri dikkate alınarak Binalarda Isı Yatlımı Yönetmeliğine uygun yapılması durumu da karşılaştırılmıştır. Önce mevcut LEED Silver sertifikalı binanın enerji simülasyonu yapılarak gerçek durumla karşılaştırılmış ve enerji tüketimleri arasındaki fark %7,3 olarak bulunmuştur. Analizlerde HAP 5.11 (Hourly Analysis Program) programı kullanılmıştır. LEED Silver sertifikasına sahip eğitim binasının ulusal standartlara göre yapılmış olması durumuna göre enerji verimliliği bakımından yaklaşık %23 ve CO2 salımın da ise %16,5 oranında avantajlı olduğu belirlenmiştir. LEED-Silver Sertifikası kriterleri kapsamında referans binaya için yapılacak olan 1153458.88 $ tutarındaki harcama, 2 yıl 9 ay sonra amorti edilecektir. Ancak inşaat metrekare birim maliyeti, üniversite kampüsünde ulusal standartlara göre yapılan diğer bir eğitim binasından ortalama %3 daha yüksektir. Bu sonuçlar enerji etkin bina tasarımında yol gösterici parametreler olarak kabul edilebilir

Anahtar Kelimeler

Bina enerji performansı, Enerji etkin tasarım, Sürdürülebilir (yeşil) bina, CO2 emisyonları, Ekonomik analiz.

Kaynakça

• 1. United Nations Environmental Program (UNEP)., 2020 Global status report for buildings and construction: Towards a zero-emissions, efficient and resilient buildings and construction sector. https://wedocs.unep.org/handle/20.500.11822/34572. Erişim tarihi Ekim 4, 2023.
• 2. Liu J., Chen X., Yang H., Shan, K., Hybrid renewable energy applications in zero-energy buildings and communities integrating battery and hydrogen vehicle storage, Applied Energy, 290, 11673, 2021.
• 3. Bodansky D., The Paris climate change agreement: a new hope? The American Journal of International Law, 110 (2), 288-319, 2016.
• 4. EU Energy Performance of Buildings Directive. https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-efficiency/energy-efficient-buildings/energy-performance-buildings-directive_en.Erişim tarihi Eylül 5, 2023.
• 5. European Commission. https://climate.ec.europa.eu/eu-action/climate-strategies-targets/2030-climate-energy-framework_en. Erişim tarihi Ekim 1, 2023.
• 6. Haberl J., Cho S., Literature review of uncertainty of analysis methods, Energy Systems Laboratory, Texas A&M University System, 23, 2004.
• 7. Aydın Ö., Canım D.S., Assessment of the usability of energy calculation method (BEP-TR1) and EKB implementation in buildings, Journal of Architecture and Life, 2 (2), 265-277, 2017.
• 8. Resmî Gazete. https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2010/04/20100401-5.htm.Yayın tarihi Aralık 5, 2008. 9. T.C.Cumhurbaşkanlığı Strateji ve Bütçe Başkanlığı. https://www.sbb.gov.tr/wp-content/uploads/2019/07/ Eleventh development plan.pdf. Erişim tarihi Eylül 25, 2023.
• 10. Yıldız Y., Koçyiğit M., A study on the energy-saving potential of university campuses in Turkey, Engineering Sustainability, 173 (8),379–396, 2020.
• 11. Gazioğlu A., An improvement study to reduce heating energy expenditures in the design of an energy efficient building, Master’s Thesis, Istanbul Technical University, Institute of Science and Technology, Istanbul, 2012.
• 12. Y Geng., X Han., H Zhang., Shi L., Optimization and cost analysis of thickness of vacuum insulation panel for structural insulating panel buildings in cold climates, Journal of Building Engineering, 33,101853, 2021.
• 13. Elkhapery B., Kianmehr P., Doczy R., Benefits of retrofitting school buildings in accordance to LEED v4, Journal of Building Engineering, 33, 101798, 2021.
• 14. Su Y., Linwei Wang, L., Feng, W., Zhou, N., Wang L., Analysis of green building performance in cold coastal climates: An in-depth evaluation of green buildings in Dalian, China, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 146, 111149, 2021.
• 15. Mytafides C.K., Dimoudi A., Zoras S., Transformation of a university building into a zero-energy building in Mediterranean climate, Energy and Buildings, 155, 98-114, 2017.
• 16. Chung M.H., Rhee E.K., Potential opportunities for energy conservation in existing buildings on university campus: A field survey in Korea, Energy and Buildings, 78, 176-182, 2014.
• 17. Rüşen S.E., Topçu M.A., Celep G.K., Çeltek S.A., Rüşen, A., Energy study for university campus buildings: A case study, Journal of Çukurova University Faculty of Engineering and Architecture, 33 (2), 83-92, 2018.
• 18. Ge J., Wu J., Chen S., Wu J., Energy efficiency optimization strategies for university research buildings with hot summer and cold winter climate of China based on the adaptive thermal comfort, Building Engineering, 18, 321–330, 2018.
• 19. Leng H., Chen X., Ma, Y., Wong H.N., Ming T., Urban morphology and building heating energy consumption: Evidence from Harbin, a severe cold region city, Energy and Buildings, 224, 110143, 2020.
• 20. Sadeghi M., Naghedi R., Behzadian K., Shamshirgaran A., Tabrizi M.R., Maknoon R., Customisation of green buildings assessment tools based on climatic zoning and experts judgement using K-means clustering and fuzzy AHP, Building and Environment, 223, 109473, 2022.
• 21. Şirin C., Selimefendigil F., Experimental analysis of a solar desalination system with graphene nanoplatelet-embedded latent heat thermal energy storage unit, Heat Transfer Research, 55, 3, 2024.
• 22. Selimefendigil, F., Şirin C., Enhancing the performance of a greenhouse dryer with natural dolomite powder-embedded latent heat thermal energy storage unit and air-to-air heat recovery system, Solar Energy, 262, 111881, 2023.
• 23. Şirin C., Goggins J., Hajdukıewıcz M., A review on building-integrated photovoltaic/thermal systems for green buildings, Applied Thermal Engineering, 120607, 2023.
• 24. Şirin C., Tuncer A. D., Khanları Ataollah., Improving the Performance of Unglazed Solar Air Heating Walls Using Mesh Packing and Nano-Enhanced Absorber Coating: An Energy–Exergy and Enviro-Economic Assessment, Sustainability, 15, 21, 15192, 2023.
• 25. Ekinci C. E., Building certification methods and a new proposed method: bioharmological conformity assessment, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 39 (2), 717-728,2024.
• 26. U.S. Green Building Council. https://www.usgbc.org/leed. Erişim tarihi Eylül 8, 2023.
• 27. Koca Ö., An approach for determining energy efficient settlement and building design principles in hot dry and hot humid climate zones, Master’s Thesis, Istanbul Technical University, Institute of Science and Technology, Istanbul, Türkiye, 2006.
• 28. Bakırcı K., Özyurt Ö., Yılmaz M., Erdoğan S., Climate and meteorological data for energy studies in Erzurum province., Journal of Plumbing Engineering, 95, 19-26, 2006.
• 29. U.S. Green Building Council-USGBC. http://www.xn--leedsertifikas-jgc.com/leed-v4-(2014).html. Erişim tarihi Eylül 28, 2023.
• 30. TS 825., Thermal ınsulation requirements for buildings, turkish standardization ınstitute, Ankara, Türkiye, 2013.
• 31. ANSI/ASHRAE standard 62.1., Ventilation for acceptable ındoor air quality. american society of heating, refrigerating and air-conditioning engineers, Atlanta, USA., 2013.
• 32. Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı. https://meslekihizmetler.csb.gov.tr/neredeyse-sifir-enerjili-binalar-nseb-icin-rehber-i-99831.Erişim tarihi Ekim 2, 2023.
• 33. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı. https://enerji.gov.tr/evced-cevre-ve-iklim-turkiye-ulusal-elektrik-sebekesi-emisyon-faktoru.Erişim tarihi Şubat 7, 2024.
• 34. Turkish green building council (CEDBIK)., Green building certification guide for new houses, Ankara, Türkiye, 2013.
• 35. ASHRAE Handbook Fundamentals (SI), Chapter 19., Energy estimating and modeling methods, Atlanta, USA., 2009.
• 36. Gedik T., Akyüz K.C., Akyüz İ., Preparation and evaluation of ınvestment projects (examination of internal rate of return and net present value methods), ZKÜ Bartın Journal of the Faculty of Forestry, 7 (7), 51-61, 2005.
• 37. Kahraman M.Ü., Techno-economic analysis of solar and wind energy potentials in Kütahya region, Master’s Thesis, Dumlupınar University, Institute of Science and Technology, Kütahya, 2018.
• 38. Afonso P., Cunha, J., Determinants of the use of capital investment appraisal methods: Evidence from the field, European Applied Business Research Conference (Eabrc), Prague Czech Republic, June 8-11, 2009.
• 39. Ruiz G.R., Bandera C.F., Validation of calibrated energy models: Common errors, Energies, 10 (10), 1587, 2017.
• 40. Ministry of Environment, Urbanization and Climate Change., https://webdosya.csb.gov.tr/db/yfk/icerikler/2023-2-birim-fiyatlar-170723-20230717105538.pdf. Erişim tarihi Ekim 2, 2023.
• 41. Central Bank of Turkey.,2023, Indicative exchange rates, https://www.tcmb.gov.tr/kurlar/202310/04102023.xml. Erişim tarihi Ekim 4, 2023.
• 42. TurkStat., Consumer Price Index, https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Tuketici-Fiyat-Endeksi-Eylul-2023-49659#:~:text=T%C3%9C%C4%B0K%20Kurumsal&text=T%C3%9CFE'deki%20(2003%3D100,%55%2C30%20olarak%20ger%C3%A7ekle%C5%9Fti. Erişim tarihi Ekim 4, 2023.
• 43. Central Bank of the Republic of Turkey Administrative Center., Press Release on Interest Rates (2023-25), https://www.tcmb.gov.tr/wps/wcm/connect/en/tcmb+en/main+menu/announcements/press+releases/2023/ano2023-35. Erişim tarihi Ekim 6, 2023.
• 44. Palen. https://www.palen.com.tr/evsel-musteri/satis-tarifeleri. Erişim tarihi Ekim 5, 2023.
• 45. Turkish Statistical Institute., 2023, https://www.epdk.gov.tr/Detay/Icerik/3-1327/elektrik-faturalarina-esas-tarife-tablolari. Erişim tarihi Ekim 5, 2023.
• 46. Ministry of Environment, Urbanization and Climate Change., Guide to Energy Efficient Renovation of Public Buildings, 2021.https://meslekihizmetler.csb.gov.tr/kamu-binalarinin-enerji-verimli-yenilemesine-yonelik-rehber-i-99595. Erişim tarihi Ekim 5, 2023.
• 47. Türkiye İstatistik Kurumu. https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Elektrik-ve-Dogal-Gaz-Fiyatlari-I.-Donem:-Ocak-Haziran-2022-45567. Erişim tarihi Ekim 5, 2023.