Mevcut bir kamu binasının optimum ısıl tasarımının TS 825 ısı hesabı yöntemi kullanılarak belirlenmesi

Abstract

Nüfusun artması ve kentleşmenin yaygınlaşmasıyla enerjiye olan ihtiyaç günden güne artmaktadır. Artan taleplere karşılık verilememesi ve enerji kaynaklarının sınırlı olması tasarruf yöntemleri geliştirilmesine sebep olmuştır. Binalarda yalıtım yapmak bir enerji tasarrufu yöntemidir. Yalıtım için ilk yatırım maliyeti söz konusudur. Yatırım maliyeti ve enerji tasarrufunun bir arada düşünülmesi gerektiği için optimum yalıtım kalınlığı belirlemek önemlidir. Bu çalışmanın amacı 2. derece gün bölgesinde bulunan Sakarya ilindeki mevcut bir okul binası için dış duvarlarda ve çatıda optimum yalıtım kalınlığını belirlemektir. Bu amaçla TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları Standardı'na göre binanın yalıtımsız ve yalıtımlı haliyle yıllık ısıtma enerjisi ihtiyacı hesaplanmıştır. TS 825'e göre minimum yalıtım kalınlıkları belirlendikten sonra çatı ve duvarlar için 20 cm'e kadar farklı kombinasyonlar oluşturulmuştur. Yalıtımlı ve yalıtımsız haldeki binanın enerji ihtiyaçları kıyaslanarak yalıtım kalınlıklarına göre enerji tasarruf miktarları hesaplanmıştır. Yalıtım malzemesi olarak farklı kalınlıklarda dış duvarlara genleşmiş polistiren köpük (EPS) ve çatıya ekstrüde polistiren köpük (XPS) uygulanmıştır. Yalıtım malzemeleri için piyasadaki bir firmadan fiyat teklifi alınmıştır. Her bir yalıtım kombinasyonu için ilk yatırım maliyetleti hesaplanmıştır. Enerji fiyatındaki artış, faiz oranı gibi gerekli parametreler elde edilmiştir. Yaşam dönemi maliyet analizi (life cycle costing analysis – LCCA) ile dış duvar ve çatıda değişen her bir yalıtım kalınlığı için net kazanç (net savings-NS), geri ödeme süresi (payback period-PBP), iç getiri oranı (internal rate of return-IRR) ve kazanç yatırım oranı (savings-to-investments ratio-SIR) parametreleri güncel faiz ve enerji fiyatındaki eskalasyon oranları dikkate alınarak hesaplanmıştır. Ekonomik parametler göz önüne alınarak mevcut okul binası için optimum dış duvar ve çatı yalıtım kalınlığı belirlenmiştir. Optimum yalıtım kalınlıkları ulusal standartta belirtilen minimum değerler ile kıyaslanmıştır.

With the increase in population and widespread urbanization, the need for energy is increasing day by day. The inability to respond to the increasing demands and the limited energy resources have led to the development of saving methods. Insulating buildings is an energy saving method. There is initial investment cost for insulation. Since investment cost and energy saving should be considered together, it is important to determine the optimum insulation thickness. The aim of this study is to determine the optimum insulation thickness on exterior walls and roof for an existing school building in Sakarya province located in the 2nd degree day region. For this purpose, the annual heating energy need of the building has been calculated according to TS 825 Thermal Insulation Rules in Buildings Standard. After determining the minimum insulation thicknesses according to TS 825, different combinations up to 20 cm were created for roof and walls. By comparing the energy needs of the insulated and non-insulated building, energy savings were calculated according to the insulation thicknesses. Expande polystyrene (EPS) was applied to the outer walls of different thicknesses and extrude polystyrene (XPS) was applied to the roof as insulation material. A price offer was received from a company in the market for insulation materials. The initial investment cost was calculated for each insulation combination. Necessary parameters such as increase in energy price and interest rate have been obtained. With the life cycle cost (LCC) analysis, the net saving ( NS), payback period ( PBP), internal rate of return (IRR) and savings-to-investments ratio (SIR) parameters for each varying insulation thickness on the exterior wall and roof calculated by taking into account the current interest rate and escalation rates in energy prices.The optimum external wall and roof insulation thickness was determined for the existing school building, taking into account the economic parameters. Optimum insulation thicknesses are compared with the minimum values specified in the national standard.