Comparative analysis of wall materials for their operational energy performance in urban mid-rise residential buildings: A simulation-based study in Istanbul
Kentsel orta katlı konut binalarında duvar malzemelerinin operasyonel enerji performansları yönünden karşılaştırmalı analizi: İstanbul'da simülasyon tabanlı bir çalışma
- Tez No: 872833
- Danışmanlar: DR. AYSU BERK HAZNEDAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Enerji performans analizi, Kentsel konut, Modern konut, Opak duvar malzemeleri, Operasyonel performans, Yapı kabuğu, Çevresel sürdürülebilirlik, Energy performance analysis, Urban housing, Modern housing, Opaque wall materials, Operational performance, Building envelope, Sustainable environment
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kentsel alanlar, küresel enerji tüketiminin ve karbon emisyonlarının önemli bir bölümünü oluşturmaya devam ederken, inşaat endüstrisinin büyük bir yüzdelik dilimini oluşturan konut yapılarının çevresel ayak izlerini hafifletmek büyük önem kazanmıştır. İnşaat endüstrisinin karbon ayak izini azaltmak amacıyla, düşük gömülü karbon emisyonlarına sahip yapı malzemeleri tasarımına odaklanan pek çok çalışma yapılmasına rağmen, bu alternatif malzemelerin kentsel ortamlarda uygulanmaları ve operasyonel performansları konusunda literatürde önemli bir boşluk bulunmaktadır. Alternatif malzemelerin uygulama ve kullanım süreçlerine dair bu boşluk, mevcut inşaat piyasasında bu malzemelere olan talebin düşük olmasına neden olmaktadır. Bu tez, kentsel ortamlarda düşük gömülü karbon alternatif malzemelerin operasyonel performansını değerlendirmeye odaklanır ve binalarda kullanıcı termal konforunu sağlamak için tüketilen enerji miktarını dikkate alır. Çalışma, taşıyıcı olmayan dış duvarlar için dolgu malzemesi olarak kullanılabilecek düşük gömülü karbonlu malzemelerin literatür taraması ile başlar. Ardından, İstanbul'da kullanılabilecek alternatif malzemelerin operasyonel enerji performanslarını, geleneksel olarak kullanılan duvar dolgu malzemeleri ile Rhino-Grasshopper ve OpenStudio yazılımlarını kullanarak karşılaştırır. Sonuçlar, malzemelerin operasyonel performansını, İstanbul'daki vaka çalışması alanının kentsel morfoloji ve kentsel iklim gibi özelliklerini göz önünde bulundurarak sunmaktadır. Ayrıca, elde edilen sonuçlar, incelenen bazı alternatif malzemelerin operasyonel performanslarını geleneksel malzemelerin performansına ulaştırmak için gerçekleştirilebilecek adımlara da işaret eder. Bu nedenle, bu araştırma, kentsel ortamların sürdürülebilirliğine katkıda bulunabilecek potansiyele sahip malzemeleri belirleyerek ve bu malzemelerin yere özgü adaptasyonlarının önemini vurgulayarak, mimarlar, politika geliştiriciler ve inşaat endüstrisi çalışanlarına öngörüler sunar. Çalışma, düşük gömülü karbon yapı malzemelerinin operasyonel süreçleri ve kentsel ortamlardaki konut mimarisinin sürdürülebilirlik yönünden geliştirilmesi üzerine literatürdeki kritik bir boşluğa cevap verir.
Özet (Çeviri)
As urbanization continues to drive a substantial share of global energy consumption and carbon emissions, mitigating the environmental footprint of residential buildings in urban areas becomes imperative. Although there are numerous studies focused on designing low embodied-carbon construction materials to mitigate the carbon footprint of the construction industry, there is a significant gap regarding the applications and operational performance of these alternative materials in urban environments, which results in low demand for them in the current construction market. This study focuses on evaluating the operational performance of low embodied-carbon alternative materials when they are used in mid-rise residential building envelopes in urban environments, with a particular emphasis on the energy consumption of buildings for achieving occupant thermal comfort. The study commences with a literature review of low embodied-carbon materials suitable as an infill material for exterior walls, followed by simulation-based assessments using Rhino-Grasshopper and OpenStudio software to compare the operational energy performance of the alternative materials against the conventional materials in Istanbul, Turkey. The results present the operational performance of the materials considering the local factors such as urban morphology and urban weather of the case study site in Istanbul. They also highlight possible improvements needed for some alternative materials to achieve or exceed the operational performance of conventional envelope materials. Hence, this research provides insights for architects, policymakers, and construction industry professionals by identifying materials with significant sustainability potential for urban environments and emphasizing the need for context-specific adaptations of them. It addresses a critical gap in the literature on the operational phase of low-embodied carbon construction materials and developing low-carbon residential architecture in urban environments.
Benzer Tezler
- Farklı dış duvar sistemlerinin enerji performans analizi: adıyaman-gölbaşı konut örneği
Energy performance analysis of different external wall systems: the case of residential building in adiyaman-gölbaşi
BERFU VARAN ÖZGENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SERKAN YATAĞAN
- Soğuk iklim bölgesindeki eğitim yapılarında havalandırmalı cephe sistemlerinin enerji performansına etkisi: Kastamonu örneği
The impact of ventilated facade systems on the energy performance of educational buildings in cold climate zones: The case of Kastamonu
ASLIHAN KARAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SERKAN YATAĞAN
- Afet sonrasında kullanılacak geçici barınma ünitelerinin yapısal kuruluş ve malzeme özelliklerine göre ısıl performansının değerlendirilmesi
Evaluation of the thermal performance of temporary shelter units used after disasters based on their structural configuration and material properties
BEGÜM SUDE KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANER GÖÇER
- Yarı sekizgen girintili yapıların mekanik özelliklerinin parametrik olarak incelenmesi
Parametric investigation of the mechanical properties of semi-octagonal re-entrant structures
ŞENAY YENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAAN YILDIZ
- Yay tahrikli bir darbe deney cihazının tasarımı, geliştirilmesi ve verimliliğinin araştırılması
Spring-actuated impact test device: Design, development, and efficiency assessment
MESUT KÜÇÜK
Doktora
Türkçe
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ SARI