Yüksek katlı binalarda havalandırma ihtiyacı, merkezi veya manuel sistemlerle dış ortamdan sağlanmaktadır. Ancak dış hava sıcaklığı ile iç ortam arasındaki fark, iklimlendirme sistemlerinin aşırı çalışmasına ve enerji tüketiminin artmasına neden olur. Yazın sıcak hava, kışın ise soğuk hava iç ortamda ısınma ve soğutma yükünü artırır. Bu da enerji maliyetlerini yükseltir ve karbon salımını artırır. Ayrıca, dış hava alımı sırasında gürültü kirliliği iç mekan konforunu olumsuz etkiler. Mevcut sistemlerin yetersizlikleri nedeniyle, dış hava içeriye ulaşmadan iklimlendirilmesini sağlayan yeni bir trickle vent cephe sistemi geliştirilmiştir.
YAZAN: Burhan ERGÜNER
Yönetim Kurulu Üyesi, Dizayn Geliştirme Müdürü, Ar-Ge Merkezi Genel Direktörü
Metal ve Yapı Tic. A.Ş.,
burhan.erguner@metalyapi.com
ABSTRACT
In high-rise buildings, ventilation needs are met through centralized or manual systems that intake outside air. However, the temperature difference between the outdoor air and the indoor environment causes HVAC systems to operate excessively, leading to increased energy consumption. During summer, warm air and during winter, cold air increase the heating and cooling loads inside the building. This, in turn, raises energy costs and carbon emissions. Additionally, the intake of outside air introduces noise pollution, negatively impacting indoor comfort. Due to the inadequacies of existing systems, a new trickle vent facade system has been developed to condition the outside air before it reaches the indoor environment.
KEYWORDS : Ventilation, HVAC systems, Trickle vent
ANAHTAR KELİMELER: Havalandırma, İklimlendirme sistemleri, Trickle vent
1. GİRİŞ
Yüksek katlı binaların cephe tasarımı hem estetik hem de fonksiyonel açıdan büyük bir öneme sahiptir. Bu yapıların cephelerinde kullanılan havalandırma sistemleri, iç mekanların hava kalitesini iyileştirmek ve bina içindeki termal konforu sağlamak için kritik bir rol oynar. Yüksek katlı ofis binalarında, havalandırma sistemleri genellikle yapının cephe tasarımıyla uyumlu olarak tasarlanır; çünkü bu tür binalarda hava akışının optimize edilmesi, enerji verimliliği ve kullanıcı konforu açısından son derece önemlidir [1].
Yetersiz doğal havalandırma ve iç mekân hava kirliliği, özellikle gelişmekte olan ülkelerde ciddi sağlık riskleri yaratmaktadır. Dünya Sağlık Örgütü verilerine göre, kapalı alanlarda uygun olmayan yakıt kullanımı ve havalandırma eksikliği, her yıl milyonlarca erken ölüme sebep olmaktadır [2]. Etkili havalandırma, kirleticilerin ortamdan uzaklaştırılmasında ve solunum için yeterli miktarda taze hava sağlanmasında hayati bir rol oynar [3]. Temiz hava, CO₂ değişim oranı ile tanımlanmakta olup, kabul edilebilir maksimum oran %0.10-%0.15 (1000-1500 ppm) aralığındadır. ASHRAE 62-1 2010 standardına göre, ofis ortamlarında hava değişim oranı (ACH) saatte 5 kez olmalıdır. Ayrıca, kişi başına gerekli temiz hava miktarı 5 cfm olarak belirlenmiştir.
Yüksek katlı yapılarda kullanılan başlıca havalandırma türleri Şekil 1’de gösterildiği üzere doğal havalandırma ve mekanik havalandırma sistemleri olarak iki ana grupta incelenebilir. Doğal havalandırma, dış ortamın hava akışını iç mekana yönlendirir. Bu tür havalandırma sistemleri, genellikle bina tasarımında cephelerdeki yerleşimleri ve dış cephenin aerodinamik özellikleriyle optimize edilir. Mekanik havalandırma sistemleri 1930’larda teknolojinin gelişmesi ile iç hava kalitesini sağlamak amacıyla kullanılmaya başlanmıştır. Kentler daha gürültülü ve kirli hale geldikçe bu sistemlerin kullanımı kaçınılmaz hale gelmiştir [4]. Ancak günümüzde mekanik havalandırma sistemleri sorgulanmaya başlanmıştır. Birincisi, enerji açısından bakıldığında mekanik havalandırma sistemleri maliyetlidir. İkincisi, birçok durumda kullanıcıların, çevresel koşullardaki değişkenliğe rağmen, doğal havalandırmalı binalarda daha mutlu ve sağlıklı oldukları görülmektedir [4].
Şekil 1. Havalandırma tipleri (BS 5925:1991)
Her iki sistemin de avantajları ve zorlukları bulunmaktadır. Doğal havalandırma, çevre dostu ve düşük maliyetli bir çözüm olarak öne çıkarken, mekanik sistemler daha kontrollü ve hızlı çözüm sunmaktadır. Yüksek katlı yapıların cephelerinde bu iki sistemin entegrasyonu, binanın enerji verimliliğini artırmak ve iç hava kalitesini iyileştirmek için sıklıkla tercih edilen bir yöntemdir [5].
Bu bağlamda, son yıllarda doğal ve mekanik sistemlerin avantajlarını bir araya getiren hibrit yaklaşımlar ve yenilikçi pasif havalandırma çözümleri gündeme gelmiştir. Bu sistemlerden biri olan Trickle Vent (Şekil 2), cepheye entegre edilerek dikey veya yatay biçimde tasarlanabilen ve dış havayı kontrollü şekilde iç mekâna alan yenilikçi bir pasif havalandırma sistemidir [24].
Günümüzde, pasif havalandırma sistemlerinin enerji verimliliğine katkıları üzerine yapılan çalışmalar artış göstermektedir. Bu kapsamda yürütülen bir çalışmada, Trickle vent pasif iklimlendirme sisteminin bina enerji tüketimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu sistem, 14 m²lik prototip bir ofis ortamında test edilmiştir. Sayısal analizler FloEFD yazılımı ile gerçekleştirilmiş ve teorik hesaplamalar ile sayısal verilerin örtüştüğü görülmüştür. Dış ortam güneş yükü 1009 W/m² olarak tanımlanmış, pencere sistemleri 6 mm cam kalınlığı ve 16 mm hava boşluğu ile modellenmiştir. Çalışmada, sistemin 0.024 m³/s taze hava debisi ile çalıştığı ve dış ortamdan alınan havayı iç ortama 5-6 °C sıcaklık düşüşüyle taşıdığı gözlemlenmiştir. Klima ile eşzamanlı kullanımda, iç ortam konfor sıcaklığı daha yüksek ayarlanabilmiş, bu da 28 kWh/m² enerji tasarrufu ve 15.4 kg/m² karbon ayak izi azalımı sağlamıştır. Sistemin klima ile ardışık çalışması durumunda ise, 3 saatlik süreçte 21 kWh/m² enerji tasarrufu ve 11.5 kg/m² karbon salımı azalması elde edilmiştir. Bu çalışma, pasif havalandırma sistemlerinin sadece enerji tüketimini değil, aynı zamanda karbon ayak izini azaltmada da etkili olduğunu ortaya koyarak, literatürdeki mevcut yaklaşımlara yenilikçi bir katkı sunmaktadır [6].
Şekil 2. Trickle vent şematik gösterim
2. ÖZGÜN DEĞER
Bu çalışmada, Metal ve Yapı Sistemleri Tic. A.Ş. tarafından geliştirilen trickle vent sisteminin, cephe sistemine entegrasyonu ile sağlanan avantajlar değerlendirilmiştir. Sistem, dış ortamdan alınan taze havanın, merkezi iklimlendirme sistemi aracılığıyla istenen sıcaklık seviyelerine getirilerek iç ortama aktarılmasını mümkün kılmaktadır. Böylece iç ortam, hem sürekli temiz hava ile beslenmekte hem de konfor sıcaklığına uygun koşullarda iklimlendirilmiş olmaktadır.
Trickle vent sistemi bünyesinde yer alan akış kontrol paneli, yalnızca hava geçişini sağlamakla kalmamakta, aynı zamanda dış ortam kaynaklı gürültünün iç ortama ulaşmasını da etkili şekilde engellemektedir. Bu durum, iç ortam hava kalitesinin artmasının yanı sıra akustik konforun korunmasına da katkı sağlamaktadır.
Sistemin sunduğu bir diğer önemli avantaj, iç ortam sıcaklığının istenen konfor seviyesinde tutulması için ek bir müdahale gerektirmemesidir. Böylece enerji tüketimi minimize edilmekte, ısıl dalgalanmalar düşük seviyelerde tutulmaktadır. Akış kontrol paneli, bina otomasyon sistemine entegre çalışabileceği gibi, manuel olarak da kontrol edilebilmektedir. Ayrıca, yangın ya da toz fırtınası gibi beklenmeyen durumlarda, sistemin önceden tanımlı güvenli moda (tamamen kapalı konum) geçmesi mümkündür.
Sistemin hava kalitesine katkısını artırmak amacıyla, çeşitli filtreleme, arındırma ve temizlik modülleri cephe sistemine entegre edilebilmektedir. Gürültü kontrolü ise, kontrol paneli hareket mekanizmasında kullanılan ses yutucu malzemeler ve hava akış yolunun özel tasarımı ile sağlanmaktadır. Panel pabuçlarında kullanılan malzemeler de hem hava sızdırmazlığı hem de akustik performans açısından özel olarak seçilmiştir.
Sonuç olarak, trickle vent sisteminin cephe tasarımına entegrasyonu; iç ortam hava kalitesinin artırılması, enerji verimliliğinin sağlanması, termal konforun korunması ve akustik yalıtım açısından önemli avantajlar sunmaktadır. Bu sistem, özellikle zorlu iklim koşullarında çalışan yapılarda sürdürülebilirlik ve kullanıcı konforu açısından etkili bir çözüm olarak değerlendirilmektedir.
3. METOT
3.1 Standartlara Dayalı Değerlendirme Yöntemleri
Hava akış kontrol elemanlarının performans değerlendirmesinde, ISO 5220 standardı sıklıkla başvurulan deney prosedürlerinden biridir. Bu standart, özellikle hacimsel hava debisi (qₙ) ve basınç farkı (Δp) arasındaki ilişkinin nicel olarak belirlenmesini ve cihaz karakteristiklerinin matematiksel olarak modellenmesini amaçlamaktadır. Test yöntemleri, cihazın türüne (sabit, manuel ayarlı veya otomatik) bağlı olarak farklılık göstermektedir [7].
Deney Noktalarının Belirlenmesi
Cihaz tipine göre ölçüm yapılması gereken noktaların sayısı ve dağılımı aşağıdaki şekilde tanımlanmıştır:
Sabit cihazlar için: Cihazın üretici tarafından beyan edilen çalışma aralığına uygun şekilde, 6 farklı basınç farkı seviyesinde ölçüm yapılır.
Manuel ayarlanabilir cihazlar için: Cihazın maksimum ve minimum açıklık ayarlarında, her biri için 6 ölçüm noktası olmak üzere toplam 12 nokta değerlendirilir.
Diğer cihazlar için: ISO 5220’de tanımlanan 12 farklı basınç bandının tamamında ölçüm gerçekleştirilir.
Ölçüm yapılacak basınç farkı aralıkları (örneğin 1 Pa, 2 Pa, 4 Pa, ..., 100 Pa), ±0.5 Pa ile ±2 Pa arasında değişen toleranslarla belirlenmiş olup Tablo 1’de gösterilmiştir.
Çevresel Koşullar ve Ölçüm Yöntemi
Testler sırasında çevresel koşulların sabit tutulması kritik öneme sahiptir. Ortam sıcaklığı θa, 20 ± 5 °C aralığında olacak şekilde sağlanmalı, test süresince sıcaklık değişimi ±2 °C’yi aşmamalıdır. Ayrıca barometrik basınç da kaydedilmeli ve deney sonuçlarının standart koşullara göre düzeltilmesinde kullanılmalıdır.
Cihaza uygulanan basınç farkı, ya sürekli artırılarak ya da sürekli azaltılarak değiştirilir. Eğer cihazda hareketli bir parça mevcutsa, deney iki aşamada gerçekleştirilir:
ilk olarak artan basınç farkı ile, ardından azalan basınç farkı ile ölçümler alınır. Her bir ölçüm noktasında, kararlılığa ulaşıldığında basınç farkı (Δp) ve karşılık gelen hacimsel debi (qv,meas) değeri kaydedilir. Hacimsel debi, doğrudan ölçülebileceği gibi, kütlesel debi ölçümünden de hesaplanabilir [7].
Veri Düzeltme ve Modelleme
Elde edilen hacimsel debi değerleri, çevresel koşullardaki değişikliklerin etkisini gidermek amacıyla aşağıdaki eşitlik kullanılarak standart koşullara (20 °C, 101325 Pa) göre düzeltilir [7]...
DEVAMI VAR
BU ÖZEL ÇALIŞMANIN TÜMÜNE, ŞANTİYE®NİN TEMMUZ & AĞUSTOS 2025 (412.) SAYISININ E-DERGİ VERSİYONUNDAN ULAŞABİLİRSİNİZ. LÜTFEN TIKLAYIN...
ŞANTİYE®
Daha iyi yapılar için...
1 Ağustos 2025
Türkiye'nin en ESKİ ve en çok ZİYARET EDİLEN şantiyesi: ŞANTİYE®...
İnşaata dair "KAYDADEĞER" ne varsa... 1988'den bu yana...
Şantiye®nin ürettiği, derlediği ve yayınladığı içeriklerde öncelik “KAMUSAL YARAR”dır...
Ve yayınlanan içeriğin “ÖZEL” olmasına özen gösterilir...
BASILI DERGİ + E-DERGİ + SANTİYE.COM.TR + SOSYAL MEDYA + DİJİTAL PLATFORMLAR...
İnşaat sektörünün buluşma noktası Şantiye®, “Güven”i temsil eden “Basılı bir Yayın” olma özelliğinin yanı sıra yenilenen web sitesi, Turkcell Dergilik ve Türk Telekom E-Dergi gibi mobil uygulamalardaki varlığı, 42 bin E-Bülten abonesi ve 100 bin sosyal medya takipçisi-bağlantısıyla inşaat sektörünün en önemli iletişim platformlarından biri olmaya her ortamda devam ediyor... 1988'den bu yana...
Şantiye® ayrıca yapı sektörüne "Şantiye'nin Yıldızı Ödülü", "Yılın Yeşil Yapı Malzemesi / Teknolojisi Ödülü" ve "Şantiyeden Kareler Fotoğraf Yarışması" gibi farklı organizasyonlarla da katkı sunuyor.
Şantiye®nin son sayısı da dahil 1988 yılından bugüne kadar yayınlanan TÜM SAYILARINA E-Dergi olarak göz atmak için lütfen tıklayın...
Şantiye®, başta ABONELERİ olmak üzere 2020-2025 yıllarında ilan veren firmalar ABS Yapı, Akyapı, Alumil, Anadolu Motor (Honda), Alkur, Ak-İzo, Altensis, Arbiogaz, Aremas, Arfen, Artus, Assan Panel, Asteknik, Atos, Batıçim, Baumit, Bentley Systems / Seequent, Betek, Betonblock, Borusan CAT, Bosch Termoteknik, Bostik, BTM, Buderus, Bureau Veritas, Chryso, Çimsa, Çuhadaroğlu, Çukurova Isı, Deutsche Messe, Duyar Vana, DYO, Efectis ERA, Ekomaxi, Elkon, Emülzer, Eryap, Filli Boya, Fixa, Fullboard, Form Endüstri Ürünleri, Form Endüstri Tesisleri, Form MHI (Mitsubishi Heavy Industries) Klima, Garanti Leasing, GF Hakan Plastik, Gökçe Brülör, Grundfos, Hannover Fairs, Hilti, IQ Alüminyum (by Deceuninck), İNKA, İntek, İpragaz, İstanbul Teknik, İzocam, İzoser, Kalekim, Knauf, Knauf Insulation, Komatsu, Köster, Kuzu Grup, LG, Marubeni, Masdaf, Master Builders Solutions, MBI Braas, Meiller Kipper (Doğuş Otomotiv), Messe Frankfurt, Messe München/Agora Tur., Mekon, Mitsubishi Chemical, Molecor, Nalburdayim.com, NETCAD, ODE, Ökotek, Özler Kalıp, Özpor, Panasonic, PERI, Pimakina, Polyfibers, Polyfin, Prefabrik Yapı / Hekim Holding, Prometeon, Ravago, Rehau, Saint Gobain Türkiye, Samsung, Saray Alüminyum, Schüco, Selena (Tytan), Sentez Mekanik, Serge Ferrari, Shell, Siemens, Sistem İnşaat, Soudal, Sika, Şişecam, Temsa, TMS, Tekno Yapı, Türk Ytong, Tremco illbruck, Vaillant, Vekon, Viessmann, Wermut, Wielton, Wilo, Winsa, XCMG, Xylem ve ZF'nin değerli katkılarıyla hazırlanmaktadır.
ABONE OLMAK İÇİN
Bir yıllık abonelik bedelimiz olan 2.100 TL (6 Sayı, KDV Dahil)'yi TR70 0001 0008 5291 9602 1550 01 IBAN no’lu hesabımıza (Ekosistem Medya) yatırıp; ardından dekontu, açık adresinizi ve fatura bilgilerinizi (şahıs ise TC kimlik no; firma ise vergi dairesi-numarası) santiye@santiye.com.tr adresine e-posta veya 0532 516 03 29 no’lu telefona WhatsApp / SMS aracılığıyla ulaştırabilirsiniz.
