2. Bölüm: Pasif Tasarım

Pasif Tasarım PASİF TASARIM SÜRDÜRÜLEBİLİR BİNANIN ANAHTARIDIR Enerji kullanımını en aza indirgerken, bina kullanıcılarının sağlığını ve konforunu

en üst düzeye çıkartır, mikro iklime ve saha koşullarına cevap verir. Isıtma veya soğutmanın herhangi bir iklimde bölgesinde problem olduğu yerlerde

pasif tasarımla enerji verimliliği çok pratiktir. Verim her zaman diğer enerji tasarım stratejilerinden daha hızlı tasarruf sağlayarak kendini amorti edecektir. İyi harılanmış pasif tasarımlı bina - konut - iklime bölgesine bağlı olarak enerji maliyetlerini %50 civarında azaltabilir.

Avantajları: Pasif tasarım yüksek miktarda enerji kullanmadan konfor sağlar. İç mekan hava kalitesini iyileştirir ve bina kullanıcılarına sağlıklı ve mutlu bir yaşam

sunar. Sera gazı emisyonları gibi çevresel etkileri en aza indirger. Pasif tasarımın kilit özellikleri şunlardır Binanın yeri ve sahadaki doğrultusu, Bina yerleşim planı, Pencere tasarımı, Yalıtım (pencere yalıtımı dahil), Termal kütle, Gölgeleme ve Doğal havalandırma

Pasif Tasarım

İlk adım doğru miktarda güneş alımı sağlamaktır—soğukta ısı sağlarken yazın da aşırı ısınmayı önlemek—ve ılık günlerde bir esinti sağlamak. Bu faydaları sağlamak için doğru lokasyon ve konumlanma, oda yerleşim düzeni, pencere tasarımı ve gölgeleme kombinasyonu sağlanmalı. Pasif tasarım aşamaları birbirleriyle birlikte çalışmalı ve bu nedenle bütünsel olarak ele alınmalıdır, örneğin yüksek düzeylerde doğal ışık alan büyük pencereler, özellikle ışığı bir termal kütle alanı üzerine düşürürse aşırı ısı kazanımına neden olabilir. Aynı şekilde, havalandırma sağlayan açılır pencereler içeriye gürültü girmesine de neden olacaktır. Pasif tasarım özellikleri de görüşler, taahhütler ve yerel makam kısıtlamaları ve bina sahiplerinin tercihleri gibi diğer faktörlerle birlikte değerlendirilmelidir.

Pasif Tasarım

Yeni—tasarım aşamasında—veya mevcut binada pasif tasarımın faydalarını sağlamak mümkündür. Lakin yeni binalarda pasif tasarım uygulanmasının maliyeti yok denecek kadar azdır. pasif tasarımdan büyük ölçülerde faydalanmak istersek saha seçiminden inşa sürecine kadar olan süreci tasarıma dahil etmeliyiz. Mevcut binalarda da fayda görülmekte fakat yeni binalar kadar fayda söz konusu olamaz. örneğin, yalıtım ilave edile bilir, oda yerleşim düzeni değiştirile bilinir ama güneş veya serinletici esintilerden daha fazla yararlanmak için, tamamlanmış bir evi saha üzerinde döndürmek mümkün olmayacaktır.

Pasif tasarımla sıcaklığı kontrol etme

Pasif tasarımda güneş faydalanma ve yalıtım sıcaklıkları muhafaza ederek bina konforunu sağlar. Güneş ısısından faydalanma Güneşten ısısından ve ışığından faydalanmak pasif tasarım için şarttır. Lakin serin

aylarda sıcaklık sağlarken yaz aylarında aşırı ısınmayı önlemek gerekmektedir. Bu, projenin saha üzerindeki doğrultu ve konumu, oda yerleşim planı, pencere yerleşimi/boyutlandırması ve gölgeleme ile sağlanır.

Belirli bir bina için uygun spesifik özellikler saha ve iklim gibi yerel koşulların yanı

sıra müşteri ihtiyaçları gibi başka faktörlere de bağlıdır. Gürültü kontrolü ve doğal aydınlatma gibi diğer faktörlerin yanı sıra, sıcaklık

kontrolü de dikkate alınmalıdır. Pasif tasarımı başarılı bir şekilde kullanmak için, yıl boyunca termal performans ve konfor düzeylerini doğrulamak üzere enerji-modelleme yapılmalıdır. Modelleme yapılmadan pasif tasarım elemanlarının dahil edilmesi, en iyi performansı garantilemeyecektir.

Pasif ısıtma

güneşten maksimum enerji (Isı)avantajı elde etmek için güneye bakan pencereler için kullanılabilecek alanı - örneğin, doğu-batı

doğrultulu oldukça dar kat planı kullanarak- en yüksek düzeye çıkarın güneş alımını en yüksek düzeye çıkarmak için güneye bakan pencereleri

büyük kullanın (genellikle yerden tavana kadar) güneş enerjisini emerek depo eden ve sıcaklık düştüğünde salan (koyu

renkli sert zemin kaplaması gibi) termal kütle malzemelerini güneye bakan pencere karşısında güneş enerjisi elde etmek için kullanın

(ısı kaybını azaltmak için) kuzeye bakan pencereleri minimal düzeyde kullanın.

kışın ısı kaybını azaltmanın yanı sıra yazın sıcağı azaltmak ve kamaşma problemleri için doğuya ve batıya bakan camları dikkatli bir şekilde tasarlayın.

pencerelerden ısı kaybını en aza indirgemek için yalıtımlı cam birimleri kullanın

ısıyı tutmak için yüksek düzeyde yalıtım kullanın giriş noktalarına hava kilitleri takarak ve kapıların ve pencerelerin iyice

kaplayarak istenmeyen hava filtrasyonunu ve cereyanı en aza indirgeyin.

Pasif ısıtma

ÜST DÜZEY PENCERELERE YÖNELİK AYARLANABİLİR GÖLGELER KIŞ GÜNEŞİNDEN ISI KAZANIMI SAĞLAR

YALITIMLI PENCERELER ISI KAYBINI EN AZA İNDİRGER YÜKSEK DÜZEY YALITIM ISI

KAYBINI EN AZA İNDİRGER

KONTROLLÜ HAVALANDIRMA HAVA KALİTESİNİ MUHAFAZA EDER

YALITIMLI PENCERELER ISI KAYBINI EN AZA İNDİRGER

TERMAL KÜTLELİ ZEMİN, GÜNDÜZ GÜNEŞ ISISINI SOĞURUR VE GECE SALIVERİR.

TAKVİYE ISI GEREKSİNİMLERİ EN AZA İNDİRGENİR

İÇ TERMAL KÜTLE GECE ISIYI SALIVERİR.

Pasif Soğutma Aşırı ısınmanın problem olabileceği yerlerde, pasif soğutma ve havalandırma özellikleri gerekebilir. Pasif soğutmanın kilit öğeleri şunlardır: istenmediği zamanlarda, (pencere tasarımı, peyzaj ve

gölgeleme ile) güneş alımını en aza indirgeme soğutma sağlamak için doğal havalandırma akışından

faydalanma ısı kazanımını önlemek için yalıtım kullanma gündüz ısısını emmek için termal kütle kullanarak binayı

serin tutma (geceleri, istenmeyen ısıyı gidermek için de havalandırma kullanılır)

Pasif Soğutma İstenmeyen güneş alımını önleme: pencereleri, istenmeyen öğlen ve öğleden sonra güneşi alımını en

aza indirgeyecek şekilde yerleştirin - özellikle, akşamüstü aşırı ısınmasını ve sıcağını önlemek için batıya bakan pencerelerin boyutlarını küçültün

(yaz öğleden sonraları gibi) Daha sıcak dönemlerde güneş alımını kontrol etmek ve önlemek için saçaklar veya tenteler, panjurlar veya yaprak döken ağaçlar gibi dış gölgeleme elemanları kullanın

Doğal havalandırma sağlamak için: binanın doğrultusunu kullanma - doğal havalandırma deliklerinin

verimliliğini en yüksek düzeye çıkarmak için rüzgar yönlerini kullanın

esinti akışını kolaylaştırmak için binanın zıt cephelerinde açıklıklar bırakın

esinti akışını kolaylaştırmak bir açık kat planı kullanın.

TESİSAT BACASI DELİĞİ

BANYO FANI DELİĞİ

ELEKTRİK DELİĞİ

KURUTUCU DELİĞİ

MUTFAK FANI DELİĞİ

DIŞ MEKAN MUSLUĞU

KANAL GÖMME IŞIKLAR

TAVAN ARASI KAPAĞI GÖMME

IŞIKLAR

DÖŞEME ALTI

BOŞLUĞU

Evin içine sızan hava

Evin dışına sızan hava

Pasif tasarımın kilit özellikleri

Bina doğrultusu, yerleşim planı ve saha üzerindeki konumu bina konforunu, güneş enerji verimliliğini etkileyen önemli faktörlerdir. Maksimum güneş alımı için, bir binanın güneye bakan pencereleri yüksek düzeye çıkarak şekilde konumlandırılacak, ve tasarlanacaktır - örneğin sığ bir doğu-batı kat planı. Güneş alımı sahanın şekline, yönü ve topografyasına bağlı olacaktır. Örneğin, dar bir kuzey-güney sahada doğu-batı kat planı mümkün olmayacaktır. Güneş alımı için konum, doğrultu ve pencere büyüklüğü ve yerleşimini dikkate

almanın yanı sıra, cam ünitesinin kendisinin termal performansı ve güneş ısısı kazanım verimliliğini dikkate almak da önemlidir.

Doğrultu ve yerleşim planı, (i) topografya, (ii) rüzgar hızı ve yönü, (iii) sahanın sokak

ile olan ilişkisi, (iv) ağaçlar ve komşu binalar gibi gölge elemanlarının konumu ve (v) araç ve otopark erişimi etkilenecektir.

Diğer faktörler manzara ve serinletici esintilere erişimi kapsar.

Pasif ısıtma için güneş alımı önemli iken, diğer faktörler gürültü, gün ışığı, hakim rüzgarlardan korunma, havalandırma için esinti alımı, yazın aşırı ısınmayı ve sıcağı önlemek için gölge, manzaralar, mahremiyet, erişim, iç/dış mekan akışı, bina sahibinin tercihleri ve taahhütler ve planlama kısıtlamalarını kapsar.

Pasif soğutmanın, pasif ısıtmadan daha öncelikli olduğu durumlarda, bina hakim

esintilerden yararlanacak şekilde doğrultulanmalıdır. Doğrultu, konum ve yerleşim planı tasarım sürecinin en başından - ideal tercihen,

sahanın seçildiği zamandan itibaren dikkate alınmalıdır. Bir bina tamamlandıktan sonra doğrultusunu değiştirmek mantıksız ve pahalı olur.

Optimal doğrultu elde edilebilirse, bu ısınma ihtiyacının bir kısmını azaltacak,

enerji masraflarını düşürecek ve sera gazı emisyonlarını azaltacaktır. Etkili güneş yönü, sahada yılın farklı zamanlarındaki güneş yollarının iyi

anlaşılmasını gerektirir.

saha seçilmesi

Bir saha seçmek pasif tasarım sürecinin ilk ve belki de en önemli adımıdır. Eğer bir saha pasif tasarım için uygun değilse, pasif tasarım niteliğindeki bazı elemanlar verimlilik ve konfor lehine işlemeyebilir. En önemli faktör, sahanın aldığı güneş miktarıdır, zira az güneş alan veya hiç güneş almayan bir saha pasif güneş tasarımı için kullanılamayacaktır. Pasif güneş tasarımı için ideal bir saha: düz veya güneye eğimli olacak güneye doğru engeller barındırmayacak (ve gelecekte bu tür engeller inşa

edilme olasılığı bulunmayacak) nispeten güneye bakan duvar veya duvarlar daha büyük (isteniyorsa güneye

bakan dış alanlar) ile desteklenebilir. Ancak güneş alımı için en iyi yer, sahanın şekli, doğrultusu ve topografisine, ağaçlar ve komşu binalardan kaynaklanan gölgeye bağlı olarak sahadan sahaya farklılık gösterecektir.

Kuzey-güney yerleşimli bir sahanın öğlen güneşi alması ve aşırı gölgelenmesinin minimum düzeyde olması olasıdır ancak böyle bir saha sınırlı sabah veya akşam güneşi alabilir.

Yerleşim Planı Odalar ve dış mekanlar kullanım sırasında konforu en

yüksek düzeye çıkaracak şekilde yerleştirilmelidir. Genel olarak, bu yaşam alanları ve dış mekan alanlarının güneye bakması ve garajlar, çamaşırhaneler ve banyolar gibi hizmet alanlarının kuzeye bakması anlamına gelir.

Engellerin üstesinden gelme Bir sahada ideal bina doğrultusunu yakalamak çoğunlukla

mümkün değildir ve ödün verilmesi gerekecektir - örneğin, manzaranın kuzeye doğru olduğu durumlarda, sahanın kuzeye bakan bir eğimi vardır, güney tarafından bir gürültü kaynağı bulunur veya manzara ve güçlü hakim rüzgarlara doğru bakabilir.

Yalıtım

Bina kabuğu aracılığıyla ısı kaybını veya kazanımını azaltmak için, pasif tasarım yalıtım içermelidir.

Yalıtım, kışın evi sıcak tutmak için ısı kaybını veya yazın evi serin tutmak için ısı kazanımını azaltarak ısı akışına karşı bir bariyer görevi görür. Yetersiz yalıtım ve hava kaçağı evlerdeki ısı kaybının temel nedenleridir. Yalıtım malzemelerine, her malzemenin ısı enerjisinin iletimine ne kadar iyi direndiğine dair bir puanlama olan "R değerleri" atanır. Malzeme kalınlığının her mm'si başına R değeri ne kadar yüksekse, yalıtım o kadar etkili olur. Çatıda, dış duvarlarda ve temelde yoğun yalıtım ısı kayıplarını azaltır.

Yalıtım

Yalıtımın yapılması için en ekonomik zaman inşaat esnasıdır. Geçmişe yönelik tesisatı daha zor ve masraflı olabilir. Ancak var olan evlerdeki yalıtımı arttırmak için seçenekler bulunur.

Tavanda, duvarlarda ve zeminde yalıtım gerekir. Yapılacak kilit seçimler şunlardır:

Binanın her bölümünde kullanılan yalıtım formatı (battaniye katı veya gevşek dolgu) ve malzemesi (örneğin, cam fiber, yün, polyester)

İstenilen R-değerini elde etmek için belirtilen miktar (yani, istenilen termal direnç düzeyi)

Belirtilen format ve malzeme, müşterinin tercihine, inşaat tipine (örneğin, ahşap çatkı veya beton) ve bina kabuğunun hangi kısmının yalıtılacağına bağlı olacaktır.

Yalıtım malzemelerini belirtirken, kilit faktör malzemenin binanın ömrü boyunca sergileyeceği termal performanstır. Ayrıca yalıtım malzemesinin sürdürülebilirliği de dikkate alınmalıdır - örneğin, üretimi ile ilişkili emisyonlar.

Termal kütle

Termal kütle pasif ısıtma ve soğutma için kullanılabilir. Güneş enerjisi depolama kapasitesine sahiptir.

İnşaat terimleriyle, ortam sıcaklığı kütleden daha sıcak olduğunda ısıyı emmek ve ortam sıcaklığı kütle sıcaklığının altına düştüğünde sonra ısıyı salıvermek suretiyle sıcaklık dalgalanmalarını azaltır. Etkili bir şekilde kullanıldığında, bu iç mekan konforunun artmasıyla sonuçlanır.

Pasif ısıtma için, termal kütle, binanın içindeki - beton veya taş gibi - yüksek yoğunluklu malzemeyi doğrudan güneş ışığına maruz bırakmak suretiyle çalışır. Çoğunlukla, bu beton bir plaka zemin olacağı gibi, bir duvar veya bir Trombe duvarı gibi özel olarak tasarlanmış termal kütle elemanı da olabilir. Güneşin sıcaklığı, gün içinde emilir ve daha sonra, gece sıcaklık azaldıkça evin içine yayılır.

Pasif soğutma için, termal kütle havalandırma ile birleştirilir - böylece ısı gün içinde emilir, daha sonra gece salındığında ısıyı yaymak için havalandırma kullanılır.

Etkili olması için, termal kütle yalıtım, konum, doğrultu ve yerleşim planı, pencere büyüklüğü ve yerleştirme ve gölgeleme gibi pasif tasarım özellikleri ile birlikte düşünülmelidir.

Termal kütle nasıl çalışır?

Termal kütle nasıl çalışır? Termal kütle ısıyı emerek ve sıcaklıklar düştükçe yeniden yayarak

çalışır. Ağır bir malzemenin termal kütlesini kullanmak suretiyle, sıcaklık

dalgalanmaları azaltılarak daha sabit bir iç mekan sıcaklığı ile sonuçlanabilir.

Termal kütlenin en etkili olduğu durum, gündüz sıcaklık aralığının (gündüz ve gece arasındaki sıcaklık farkı) en geniş olduğu durumdur.

Yoğunluk ve termal kütle Beton, tuğla, seramik, toprak ve su gibi yüksek yoğunluklu

malzemeler sıcaklığı arttırmak için çok miktarda ısı gerektirir. Bunlar aynı zamanda yavaş ısınır ve yüksek termal kütleye sahip malzemelerdir.

Kereste veya kereste ve metal ürünler gibi düşük yoğunluklu, hafif malzemeler, sıcaklığı arttırmak için çok az ısı gerektirir; ancak hızlı bir şekilde ısı kaybeder. Bunlara düşük termal kütleli malzemeler denir.

devam

Termal kütle : yüksek ısı kapasitesi yüksek yoğunluk düşük yansıtıcı (yani, koyu renk, mat yüzey) Termal kütlenin, inşaat terimleri ile, bir binanın iç ve dış

mekanlar arasında ısı iletimini (akışını) azaltma kabiliyetini tanımlayan yalıtımla aynı olmadığı unutulmamalıdır. Etkili ev tasarımlarında, termal kütle ve yalıtım uyum içinde çalışır.