Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Enerji Sistemleri Mühendisliği Anabilim Dalı (Yl), Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EMRE ALVUR
Danışman: Ayşe Pınar Mert Cüce
Özet:
Günümüzde yapı sektörünün enerji tüketiminde %40’lara varan paya sahip olması, sürdürülebilir kalkınma hedefleri (SKH) doğrultusunda düşük karbon salınımlı ve yüksek ısıl dirençli cephe teknolojilerinin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu tez, farklı yönlerden değerlendirilmiş beş özgün çalışma aracılığıyla sürdürülebilir yapı kabuğu çözümlerini çok yönlü bir yaklaşımla ele almaktadır. Tezin ilk bölümünde, termal süper yalıtım teknolojileri olan vakum yalıtım panelleri (VIP) ve aerojel battaniyeler ile güçlendirilmiş yapı kabuklarının performansları değerlendirilmiştir. Her iki malzemenin de olağanüstü düşük ısı iletkenlik değerleriyle (k-değeri) (VIP için 0.005-0.008 W/mK, aerojel için 0.013-0.018 W/mK) geleneksel yalıtım çözümlerine kıyasla çok daha yüksek ısıl direnç sunduğu gösterilmiştir. Ancak bu sistemlerin saha uygulamalarında karşılaştığı temel zorluklar, termodinamik süreksizlikler (sıcak-soğuk noktalar), termal köprülenme, montaj hassasiyeti ve maliyet, sürdürülebilir yapılaşma için dikkatle ele alınması gereken konular arasında yer almaktadır. Tez kapsamında yapılan saha performans analizleri, bu teknolojilerin etkin şekilde entegre edilmesiyle bina enerji kayıplarında %37 ila %64 arasında iyileşme sağlanabileceğini ortaya koymuştur. İkinci aşamada, bina bilgi modellemesi (BIM) süreçlerinin mevcut binaların enerji verimliliğini artırmadaki rolü araştırılmıştır. Sonuçlar, BIM tabanlı dijital ikizlerin enerji tüketim senaryolarını doğru şekilde öngördüğünü ve yapıların %15-22 arasında enerji verimliliği potansiyeli taşıdığını göstermiştir. Ayrıca BIM, yenilikçi cephe çözümlerinin modelleme, simülasyon ve optimizasyon süreçlerine önemli ölçüde katkı sağlamaktadır. Tezin üçüncü çalışması, yenilikçi yalıtım sıvasının (YYS) konvansiyonel briketler üzerine uygulanarak oluşturduğu termal performans iyileştirmesini incelemektedir. YYS uygulamasının 20-20 kalınlık konfigürasyonunda geleneksel briketlerde ölçülen 5.5 W/m2K'lik toplam ısı geçiş katsayısını (U-değeri) 2.86 W/m2K’ye düşürdüğü ve bu bağlamda %47.9 oranında bir iyileştirme sağladığı gözlenmiştir. Dördüncü çalışma kapsamında, YYS’nin yangın koşulları altındaki performansı deneysel olarak test edilmiştir. Farklı kalınlıklarda uygulanan kaba sıva (RP) ve YYS, 300°C-600°C sıcaklık aralıklarında ve 60-120 dakika süreyle fırın koşullarına maruz bırakılmıştır. Deneysel düzende ayrıca referans amaçlı olarak sıvasız yüzeyler de değerlendirilmiş; böylece kaplama uygulanmayan yapı elemanlarının yangın dayanımı ile kaplamalı örnekler karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Sonuçlar, 30 mm kalınlığındaki YYS uygulamasının 600°C’de 120 dakika sonrasında dahi >30 MPa’lık basınç dayanımı koruyabildiğini göstermiştir. HAD analizleri ve regresyon modellemeleri, bu sıvanın 173 dakikaya kadar 600°C’ye direnç gösterebileceğini; 120 dakikalık maruziyet süresinde maksimum sıcaklık ise 861°C’ye kadar ulaşabileceğini ortaya koymuştur. Son olarak beşinci çalışmada, bambu lifi katkılı briketlerin ısıl performansı coheating testi yöntemiyle değerlendirilmiştir. %2, %4 ve %6 oranlarında bambu katkısı ile hazırlanan numunelerde sırasıyla 4.698, 3.94 ve 2.77 W/m2K değerlerinde U-değeri elde edilmiştir. %6 katkılı örnek, geleneksel brikete kıyasla yaklaşık %49.9 oranında ısı geçirgenlikte iyileşme göstermiştir. Bu sonuç, termal olarak YYS ile benzer seviyeye ulaşılabileceğini gösterse de yangın dayanımı açısından YYS kadar koruma sağlamadığı için kompozit çözümler önerilmiştir. Sonuç olarak bu tez, geleneksel yalıtım anlayışının ötesine geçerek malzeme mühendisliği, enerji sistemleri ve dijital yapı tasarımı bileşenlerini bir araya getiren bütüncül bir yaklaşım sunmaktadır. YYS’den doğal katkılı briketlere, süper yalıtım malzemelerinden dijital modellemeye kadar tüm bileşenler, sürdürülebilir yapı kabuğunun sadece enerji verimliliği değil, aynı zamanda güvenlik, çevresel etki ve ekonomik uygulanabilirlik açısından da nasıl geliştirilebileceğini ortaya koymaktadır.