BIM – IoT entegrasyonu tabanlı bir dinamik termal konfor modeli önerisi: Konut yapısı örneği
A dynamic thermal comfort model proposal based on BIM-IoT integration: A case study on a residential building
- Tez No: 935564
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ZORER GEDİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Nesnelerin interneti, Yapı bilgi modellemesi, Internet of things, Building information modeling
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bina sektörü küresel enerji tüketiminin yaklaşık %40'ını oluşturmaktadır ve bunun önemli bir kısmı (%18) mevcut konut binalarından kaynaklanmaktadır. Bu enerji tüketimi, öncelikle bina sakinlerinin iç mekan termal konforunu sağlamak için kullanılan HVAC (Isıtma, Havalandırma, İklimlendirme ve Soğutma) sistemlerinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, optimum termal konfor sağlayan enerji etkin iç mekan sıcaklıklarının sağlanması, HVAC sistemlerinin etkin kullanımı için oldukça önemlidir. Bu tezde, konut binalarında iklimlendirme sistemlerinin verimli kullanılmasını sağlamak için BIM (Yapı Bilgi Modellemesi) ve IoT (Nesnelerin İnterneti) entegrasyonuna dayalı dinamik bir termal konfor modeli geliştirilmekte ve konut binası örneğinde çalışılmaktadır. Bu entegrasyon, IoT sensörleri tarafından toplanan çevresel verilerin (sıcaklık ve nem gibi) gerçek zamanlı akışı ile birlikte BIM'in geometrik ve parametrik özelliklerinden yararlanmayı amaçlamaktadır. Ayrıca, BIM platformlarının programlanabilirliği (API [Uygulama Programlama Arabirimi] aracılığıyla), modelin değişen termal konfor koşullarına ve parametrelerine uyum sağlayacak şekilde tasarlanmasını sağlamaktadır. Çalışmada, mevcut bir konut binası, modeli test etmek için örnek olarak seçilmiştir. IoT sensörleri belirli bir düzende yerleştirilmiş ve bu sensörlerden toplanan veriler binanın BIM modeli ile entegre edilmiştir. Bu veriler API aracılığıyla algoritmik işleme tabi tutularak termal konfor koşulları PMV (Öngörülen Ortalama Oy) endeksi kullanılarak izlenmiş ve optimum termal konforu sağlamak için gerekli sıcaklık değerleri hesaplanmıştır. Çalışmada geliştirilen model, konut yapılarındaki kullanıcı kaynaklı değişkenleri göz önüne alarak, bir konut yapısının gerçek zamanlı dinamik termal konforunun zamana bağlı olarak önizlenmesini sağlamıştır. Bu sayede konut yapılarının, eş zamanlı farklı konfor değerlerine sahip hacimlerden kaynaklanan ve oldukça zıtlık gösteren bir dinamik termal konfor desenine sahip olduğuna ve bu durumu göz önünde bulundurmayan iklimlendirme sistemlerinin yönetiminin, konfor aralıkları içinde gereksiz enerji tüketimine neden olduğu sonucuna ulaşmıştır. Çalışmada geliştirilen modelin, konut binalarında enerji verimli ve kullanıcı odaklı iklim kontrol çözümlerine ve akıllı bina uygulamalarına bir temel oluşturması amaçlanmıştır. Ek olarak, gelecekteki potansiyel çalışmalar için öneriler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The building sector accounts for around 40% of global energy consumption, a significant portion of which (18%) comes from existing residential buildings. This energy consumption is primarily driven by HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning and Refrigeration) systems used to provide indoor thermal comfort for building occupants. Therefore, ensuring energy efficient indoor temperatures that provide optimum thermal comfort is crucial for the effective utilization of HVAC systems. In this thesis, a dynamic thermal comfort model based on BIM (Building Information Modeling) and IoT (Internet of Things) integration is developed and studied in the case of a residential building to ensure efficient use of HVAC systems in residential buildings. This integration aims to exploit the geometric and parametric properties of BIM, together with the real-time flow of environmental data (such as temperature and humidity) collected by IoT sensors. Furthermore, the programmability of BIM platforms (via API [Application Programming Interface]) allows the model to be designed to adapt to changing thermal comfort conditions and parameters. In the study, an existing residential building was chosen as an example to test the model. IoT sensors were placed in a specific layout and the data collected from these sensors was integrated with the BIM model of the building. This data was subjected to algorithmic processing via API and thermal comfort conditions were monitored using the PMV (Predicted Mean Vote) index and the temperature values required to provide optimum thermal comfort were calculated. This study provides a time-dependent preview of the real-time dynamic thermal comfort of a residential building, considering the user-induced variables in residential buildings. In this way, it was concluded that residential buildings have a highly contrasting dynamic thermal comfort pattern resulting from volumes with different simultaneous comfort values and that HVAC management that does not take this into account causes unnecessary energy consumption within comfort ranges. The model developed in the study is intended to provide a basis for energy efficient and user-centric climate control solutions and smart building applications in residential buildings. In addition, it provides recommendations for potential future studies.
Benzer Tezler
- Önleyici koruma kapsamında tarihi yapı bilgi modeli tabanlı izleme ve erken kontrol sistemi önerisi
An H-BIM based monitoring and early intervention framework within the context of preventive conservation
SEZER ORHAN
- Yapı bilgi modelleme'den dijital ikiz'e doğru: Akıllı tesis yönetimini etkinleştirme
From BIM towards digital twin: Enabling smart facility management
MOUTAMAN MERT HOCAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiEnformatik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT IŞIKDAĞ
- Raylı sistemlerde dijital ikiz teknolojisi ile bim, gis ve iot tabanlı gerçek zamanlı izleme altyapısının geliştirilmesi
Development of a real time monitoring infrastructure based on bim, gis and iot using digital twin technology in rail systems
TOLGA BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAİDE DURAN
- Supply chain optimization in engineering projects management
Mühendislik proje yönetiminde tedarik zinciri optimizasyonu
MUSTAFA ABDULJABBAR SABBAR SABBAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
İnşaat MühendisliğiAltınbaş Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEPANTA NAİMİ
- Digital twin prototyping and simulation pipeline proposal through the integration of BIM and IOT
BIM ve IOT entegrasyonu yoluyla dijital ikiz prototip ve simülasyon hattı önerisi
MARWA ABDELFATTAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
MimarlıkAltınbaş ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. CAN UZUN