Eşdeğer Mansiyon, Enerji Verimli Bina Tasarım Yarışması

Enerji verimli yapımız yeşil bina konseptinde, çevre dostu bina olarak tasarlanmıştır. Öncelikle yapının bulunduğu arazinin konumu üzerine araştırmalar yapılarak veriler toplanmıştır. Aktif ve pasif olarak enerji verimliliği artırılmaya çalışılmıştır.

TASARIM İLKELERİ

1. ULAŞIM
Alternatif yakıtlı arabalar: Şarjlı araçlar için otoparkta yer ayrıldı. Bunun elektrik ihtiyacını karşılamak amacıyla araç park yerleri güneye bakan kısma yerleştirildi ve fotovoltaik sistemle elektrik elde edilmesi amaçlandı.

Bisiklet: Bisikletler kullanımı yaygınlaştırmak için bisiklet park yeri önerildi.

2. KENTSEL CANLANDIRMA VE KOMŞULUK İLİŞKİLERİNİ ARTIRMA
İnsanları ortak zaman geçireceği avlu, teraslar, hobi bahçeleri, sera alanı, çocuk park alanı tasarlanmıştır. İnsanları yetiştirdikleri ürünleri satabileceği satış birimi düşünülmüştür.

3. ENERJİ KULLANIMI
Yer altı ısı pompası: Düşük sıcaklıktaki glikol yer altının nispeten yüksek sıcaklığını alması için yer altına pompalanır. Yer altında ısınan glikol ısısını buharlaştırıcıya taşır. Buharlaştırıcıda ki gaz ani sıcaklık değişimine uğrar, yoğunlaştırıcıya geçen bu gaz ısısını yapıda kullanılan döşeme ısıtma sistemine aktarır. Isısını kaybeden glikol tekrar ısınması için yer altına pompalanır. Bu şekilde yeni bir çevrim daha başlar. Pompanın ihtiyaç duyacağı enerji fotovoltaik panellerden üretilen elektrikle sağlanır. Bu sayede sıfır enerji ile bina içi ısıtması sağlanır.

Fotovoltaik sistem ile enerji üretimi: Ankara da ortalama günlük güneşlenme süresi 6 saat olarak kabul edilmektedir. 1 saatte ortalama 1 kw enerji ürettiği kabul edilmektedir. 1kw lık enerji elde edebilmek için 5 adet 200w değerinde panel kullanmak uygundur. Bu hesaplamalara göre daire başına 5 adet 1.5 m2 lik fotovoltaik paneller uygun görülmüştür. 12 dairenin ihtiyacını karşılayabilmesi için 90m2 lik panel önerilmiştir. 10 adet fotovoltaik panel de sirkülasyon alanı ve toplu alanların enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla kullanılmıştır. Panellerden max yararlanmak için güneş açısı dik gelecek şekilde güneye %35 eğimle yönlendirilmiştir.

Sera: Güneş enerjisinden pasif olarak yararlanılmıştır. Güneye yerleştirilen sera ile sirkulasyon alanının havalandırılması ve ısınması amaçlanmıştır. Sera ile duvar arasında ısınan havayı yukarıda bırakılan deliklerden içeri almak ve aşağıda bırakılan deliklerden de sirkülasyon içinden soğuk hava akımını sağlamak amaçlanmıştır. Seranın üzerine dikilen asma kış aylarında budanarak max güneş alımı sağlanırken yazın da fazla güneşin içeri alınması engellenerek aşırı ısınması engelleniyor.

Fotobiyoreaktörler: Algler dünyada ki biyokütlenin üçte birini oluşturmaktadır. Çevrenin temiz tutulmasında da faydaları ile ilgi çeker. Bu nedenle alglerin kullanımı sürdürülebilir enerjide önemli unsurlardan biridir. Alglerin de dahil olduğu biyokütlenin enerji dönüşümü sırasında CO2 sıfırlanmaktadır. Alglerin hacimce büyümesinin temelinde fotosentez vardır. Bu sebeple fotosentezin içerdiği bütün öğeler ve değişkenler alglerin yetiştirilmesinde önemlidir. Işıklandırma, karıştırma su tüketimi, CO2 tüketimi ortamdan O2 uzaklaştırılması besin tedariği, sıcaklık ve ph’dır.

Düz panel fotobiyorektörler: geniş yüzey alanına sahip olması nedeniyle en verimli sistemdir. Düz panel diğerlerine göre daha az onarım ve bakım gerektirir. Max güneşten yararlanmak için şeffaf malzeme kullanılır. Düz panel fotobiyoreaktörün tabanlarında ortama verilmesini sağlayacak şekilde dağıtıcı ünitesi olmaktadır.

Fotobiyoreaktör kullanılan toplam duvar alanı 400 m2 dir. Bunun için 250 adet fotobiyoreaktör panel kullanılmıştır. Paneller 2,5 m*0,7m büyüklüğündedir. Besin desteğini kontrol eden, alg toplayan bina enerji yönetim sistemi, iç ve dış çevrim sistemini ve bir ara yüz yardımıyla bina servis sistemini denetler. Bu ara yüz yardımıyla bina servis sistemi denetlenmektedir. Bu ara yüz yardımıyla alglerin içeriği ve ortamın sıcaklığı izlenir. Bu sistemin sıcaklığı 40 derecenin altında olmalıdır. Aşırı ısınmada ısı değiştiricilerle sistemden atılır. Atılan ısı sıcak su eldesinde ya da jeotermal kuyu ile zeminde depolanır.

Cephedeki her metrekare için, günde 15 gr alg biyokütlesi üretileceği tahmin edilmektedir. Üretilen biyokütle, düzenli aralıklarla biyogaz üretim makinesinin yakınına toplanmakta ve depolanmaktadır Bu binanın fotobiyoreaktör cephelerinin her yıl 60 kWh/m² biyokütle ve 300 kWh/m² ısı enerjisi üreteceği tahmin edilmektedir. Bütün cepheler her yıl binanın CO2 salınımını 12 ton azaltacak ve 5 ton CO2 biyokütle tarafından emilecektir. Bu ölçümler sonucunda fotobiyoreaktör sisteminde ışığın biyokütleye dönüşüm verimliliği %10, ısıya dönüşüm verimliliği ise %382dir. Aynı zamanda bu duvar ve sistem ana yoldan gelen gürültüyü de engellemiştir.

Güneş paneli: Referans sıcak su değeri 45 derecedir. Konutlarda kişi başına ihtiyaç duyulan sıcak su miktarı 35-50 litre arasındadır. Ankara içi şebeke suyu sıcaklığı yıllık ortalama 10 derece kabul edilerek yapılan hesaplamalar sonucu günlük toplam enerji ihtiyacı 38.5 Kcal’dir. Kolektör tarafından tüketilen faydalı enerji günlük 6.09 Kcal hesaplandığından dolayı projenin 7 tane panele ihtiyaç duyulduğu sonucuna varılmıştır.

Çatıda kar eritme sistemi: Ankara da kar oranı yağmur oranına göre daha fazladır. Bu nedenle çatıda kar suyu eritme sistemi kullanılmıştır. Elde edilen su ile hobi bahçeleri ve seranın sulama ihtiyacının karşılanması amaçlanmıştır. Aynı zamanda klozetlerde kullanılması amaçlanmıştır.

Yeşil çatı: Çevre dostu, ekolojik, ısı koruyucu ve yapı dostu bir sistemdir. Atmosferde bulunan toz partiküllerinin filtre edilmesine yardımcı olur. Nitratlar gibi havada veya yağmur sularında mevcut olan çevreye zarar veren maddeler emilerek toprağa iletilir. Yeşil çatının yansıttığı ses miktarı diğer çatı yüzeylerine göre daha düşüktür. Yapının içine giren gürültü miktarını da büyük miktarda emer. Ana yolun etrafında yüksek gürültünün emilmesine yardımcı olmaktadır bu sistem böylece. Kışları soğuk olan Anakara’da ısı yalıtımını da artırır. Çatının ısı yalıtım kapasitesinde yüzde 50’ye varan artış sağlar. Kışın dondurucu soğukların yapıya etkimesine engel olur, yazın yapı kabuğunun ısınmasını engeller. Bu nedenle aşırı ısı farklılığından ve zararlı ultraviyole ışınlarından, rüzgarın mekanik darbelerinden daha iyi korur. Böylece su yalıtımı da daha uzun ömürlü olur.

Aydınlatma: Koridorlarda sensörlü lamba kullanılarak gereksiz elektrik tüketimi engellenmiştir.

• Projede dairelerin yazın aşırı ısınmasını engellemek için çatı, dış cephe ve dış zeminde açık renk malzeme tercih edildi.
• Batıya cephesine açılan pencerelerde ahşap panel güneş kırıcılar kullanılmıştır.
• Merdiven çekirdeğinin güneye bakan cephesinde kullanılan RSI solar şeffaf fotovoltaik camdan yapılma pencereler sayesinde m2 başına 70 w a kadar elektrik üretilebiliyor ve saydam yüzeyler güneş ışınlarının %90 ını içeri alıyor.

4. ENERJİ ETKİN TASARIM
Güneye yönelim amaçlanmıştır. Bunun için güneye bakan cephelerde çıkıntılar yaparak konutların güneyden max yararlanması sağlanmıştır, aynı zamanda güneyde bulanan göl manzarasına yönelim amaçlanmıştır. Kuzeyde yükselen duvar ile anayoldan gelen gürültü engellenmiştir aynı zamanda ısı yalıtımı da sağlanmıştır. Hakim rüzgar yönü olan kuzeybatıda ki rüzgardan korunmak için ağaçlandırma yapılmıştır. İskele üzerinde ki doku farklılığı ile göl etkisi anayoldan hissettirilmiştir.

5. ENTEGRE SU YÖNTEMİ
Yeşil çatı kullanımı ve kar suyunu eritme yöntemiyle elde edilen su peyzajda ve ıslak hacimlerde kullanılması önerilmiştir.

Klozetlerde çift kademeli sifon sistemi önerildi.

Projede su armatürlerinin hepsi en az su tüketen, en verimli modellerden seçildi.

Doğal yaşamı desteklemek için, tüm bitkiler yerel ve iklimine adapte olmuş bitkilerden seçildi.

6. YEREL EKONOMİ
Zemin katta toplantı salonu-spor salonu-satış birimleri planlanmıştır.

7. MALZEME-GERİ DÖNÜŞÜM
Geri dönüşümlü malzeme olarak pencerelerde ve iskelede ahşap, yapı duvarlarında gaz beton duvar ve kuzeyde yükselen duvarda preslenmiş traverten tuğla kullanılmıştır.

Toplanan çöpü geri dönüştürme, vakum sistemi kullanımı öngörülmüştür.

Sirkülasyon alanına geçişte Amerikan standardına uygun özel paspaslar seçilmiştir.

8. BİLGİ TEKNOLOJİLERİ
Kablosuz internet-ekolojik alanları izleme imkanı

9. İÇ YAŞAM KALİTESİ
Projede, ısı kontrolünü konut kullanıcıları kendi ayarlayabilsin ve böylelikle daha az enerji tüketsin diye her odaya termostatik vana koyuldu.

Bina kullanıcılarının rahat nefes almaları, daha az kimyasal etkiye maruz kalmaları için, düşük uçucu organik bileşik değerine sahip boya ve inşaat malzemeleri kullanılmakta, solvent içerikli ürünler kullanılmamaktadır.

10.FARKLI GRUPLARA HİTAP ETME
Değişik boyutlarda ve farklı plan tipleriyle farklı gruplara yaşam alanı imkanı GREEN BUILDING STUDIO programı ile binanın enerji analiz sonuçları elde edilmiştir.