Yapılardaki Kat Adedinin Büyük Kentlerin Güneş Enerjisinden Akılcı Yararlanmasına Etkileri

Birol KILKIŞ
2020 Mühendis ve Makina  
ÖZ Bu çalışmada, yoğun ve dikey kentleşme özelinde güneş enerjisinden akılcı yararlanma yöntemlerinin sürdürülebilir çözümleri araştırılmıştır. Bu bağlamda, çok yüksek katlı, cam giydirmeli bina cephelerindeki alüminyum malzemenin ve saydam PV gözelerinin gömülü enerji ve ekserjilerinin, bunlara bağlı olarak da gömülü CO2 salımlarının fazlalığı ve diğer fiziksel kısıtlar nedeni ile güneş enerjisinden akılcı ve çevreci biçimde etkin yararlanılmasının mümkün olmadığı görülmüştür. Güneş
more » ... r. Güneş enerjisinden yararlanmada yüksek binaların komşu binaları gölgeleme etkisinin de yasal sorunları olabileceği üzerinde durulmuştur. Makalede, yapılı çevrede güneş enerjisinin etkin kullanımında en akılcı çözümün bireysel binalar yerine bölge enerji sistemlerinin geliştirilip yaygınlaştırılması olduğu öne sürülmekte, somut örnekler verilerek sadece güneş değil, rüzgâr, jeotermal ve biyogaz gibi yenilenebilir enerji sistemlerinin melez kullanımının önemine işaret edilerek CO 2 salımlarını azaltma amaçlı yeni bir şehir planlama modeline olan gereksinim belirtilmektedir. Yatay ve yaygın kentleşmenin alt yapı ve ulaşıma ilişkin ek yatırım ve işletim giderleri ile buna bağlı ek CO 2 salımlarının da göz önünde tutulduğu bir enuygun çözüm algoritması tanıtılmaktadır. Örnek çalışmalarla yüksek binalar yerine yaygın kentleşmeye özen gösterilmesine dikkat çekilmektedir. Enuygun Kentleşme Modeli adı verilen bu algoritmanın anlatımı yanı sıra yenilikçi bir örnek olarak tasarlanan güneş ve rüzgâr enerjili hidrojen evi tanıtılmaktadır. Anahtar Kelimeler: Cam cepheli yüksek binalar, gömülü CO 2 salımı, PV göze, PVT panel, akılcı ekserji yönetimi modeli, hidrojen ekonomisi ABSTRACT This study investigates the effective solutions for the rational utilization of solar energy in dense cities of vertical urbanization. Taking into account the high embodiment of energy and exergy of transparent PV cells mounted on glass facades and structural aluminum material with associated embodied CO 2 emission responsibilities, it has been concluded that in high-rise buildings with glass facades along with other physical constraints, exergy and energy-rational utilization of solar energy is not possible. Furthermore, it is stated that legal issues may arise due to solar shading on neighboring buildings. By providing tangible examples, it has been shown that in addition to solar energy, wind, geothermal, and biogas energy systems may be integrated towards hundred-percent renewable cities by employing a carbon-related city-planning model. This paper further emphasizes that the most rational way to utilize solar energy is to develop and diffuse district energy systems into the built environment with hybrid renewables by focusing on a comprehensive decarbonization model. This model indicates that low-rise buildings are more rational, although horizontal cities bear higher investment and operational costs of the wider infrastructure and associated additional CO2 emissions. The paper concludes that there should be an optimum city planning decision-making model by introducing a new metric. This decision-making mechanism is indexed to total CO 2 emissions and is called the Optimum Urbanization Model. Additionally, a conceptual design of a hydrogen home with solar and wind energy is presented.
doi:10.46399/muhendismakina.767213 fatcat:ylukris55jcmvdjxvlucxdlswi