DERS ADI

: BİNA ENERJİ SİMÜLASYONUNA GİRİŞ

Ders Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Ders Türü D U L AKTS
MIM 4735 BİNA ENERJİ SİMÜLASYONUNA GİRİŞ SEÇMELİ 2 0 0 3

Dersi Veren Birim

Mimarlık

Dersin Düzeyi

Lisans

Ders Koordinatörü

PROF. DR. AYÇA TOKUÇ

Dersi Alan Birimler

Mimarlık

Dersin Amacı

Ders kapsamında bina enerji modellemesi, enerji simülasyonu ve analizi konularına giriş yapılarak, bu araçların tasarım sürecinde kullanımına yönelik bilgi aktarılması amaçlanmaktadır. Simülasyon programı kullanılarak gerçekleştirilecek uygulamalar aracılığıyla ise bina enerji performansına yönelik analizler yapılacak ve teknik bilgi altyapısı gerektiren simülasyon sonuçları anlaşılabilecektir.
DesignBuilder programı kullanılarak tek hacimli basit bir bina modelinden çok hacimli görece daha karmaşık bir modele doğru farklı geometri ve işlevde tasarım senaryoları üzerinden uygulamalar yapılacaktır. Henüz tasarım aşamasında yer ve iklim verilerinden başlayarak 3D bina geometrisi oluşturma ve bunu enerji modeline dönüştürme; yapı kabuğu tasarımı ve tüm kabuk bileşenlerini oluşturan malzeme katmanlarının tanımlanması; binanın işlevi, kullanım zaman çizelgesi, kullanıcı yoğunluğu; aydınlatma, ısıtma-soğutma ve havalandırma sistemi vb. gibi farklı alanlarda alınan tasarım kararlarının binanın enerji performansı üzerindeki etkileri değerlendirilecektir. Simülasyon sonucunda elde edilecek program çıktıları farklı performans göstergelerine göre (örn: bina ısıtma ve soğutma yükü vb.) pek çok farklı sayısal veri içerecek ve bu verilerin doğru şekilde analiz edilmesi sağlanacaktır.

Dersin Öğrenme Kazanımları

1   Enerji etkin bina tasarım kararlarını değerlendirebilmek
2   Mimari tasarım sürecinde binanın enerji performansına ilişkin parametrelerinin önemini ve etkisini anlayabilmek
3   Bina tasarım sürecinde simülasyon programı kullanma becerisi kazanma
4   Simülasyon programı kullanılarak bina enerji tüketimini analiz edebilmek
5   Simülasyon programından elde edilen verileri tartışabilmek

Dersin Öğretim Türü

Örgün Öğretim

Dersin Önkoşulu/Önkoşulları

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders İçeriği

Hafta Konular Açıklama
1 - Enerji Verimliliği Nedir Enerji verimliliğinin tanımı ve temel ilkeleri. - Neden Enerji Verimli Binalara İhtiyacımız Var Sürdürülebilirlik, maliyet, çevresel etkiler ve kullanıcı konforu açısından gereklilikler. - Ders Genel Tanıtımı Konuların kapsamı, hedefler ve öğrenme çıktıları
2 - Bütünsel Bina Performansı için Ölçütler ve Kriterler Enerji tüketimi, ısı kaybı, gün ışığı kullanımı gibi performans göstergeleri. - Tasarım Araçları Enerji analizinde kullanılan dijital ve fiziksel araçlar.
3 - Simülasyon Programlarının Geçerliliği ve Kalibrasyonu Gerçek dünya verileriyle uyum ve doğruluk değerlendirmesi. - Farklı Bina Enerji Simülasyon Araçlarının Güçlü ve Zayıf Yönleri Karşılaştırmalı analizi
4 - İklim Verisi Türleri Meteorolojik veri kaynakları ve kullanım alanları. - Güneş Yolu Diyagramı (Sunpath Diagram) Güneşin yıl içindeki hareketi ve tasarıma etkisi. - Gün Işığı Kullanımı (Daylighting) - Şeffaf Yüzeyler ve Güneşten Isı Kazancı
5 - Yüzey-Hacim İlişkisi Bina geometrisinin enerji verimliliği üzerindeki etkisi. - Yüzeylerdeki Malzeme Katmanları, Özellikleri ve Yalıtım Duvar, çatı ve zemin katmanlarının termal özellikleri. - Hava Sızıntısı (Infiltration) Isı kaybı ve iç mekân konforuna etkisi. - Isıl Kütle (Thermal Mass) Malzemelerin ısıyı depolama ve yayma kapasitesi.
6 Genel Tekrar ve Simülasyon Örnekleri
7 Ara Sınav
8 - DesignBuilder Arayüzüne Giriş Programın temel bileşenleri ve kullanıcı arayüzü. DesignBuilder Kurulumu. Arazi ve İklim Verisinin Tanımlanması
9 - Tek Bölmeli Bina Projesi Örneği Basit yapıların enerji analizine giriş. Geometri Çizimi: Çatı, Form, Yönlenme, Kapı-Pencere Yerleşimi Opak Yüzeylerin Tanımı Araştırma Ödevlerinin Duyurulması
10 - Bina Kullanım Takviminin Tanımı Mekânların kullanım saatleri ve işlevlerine göre enerji profili oluşturma. - Çok Bölmeli Bina Projesi Örneği Karmaşık yapıların zonlara ayrılarak analiz edilmesi. Şeffaf Yüzeylerin Tanımı Kullanım Takvimi Seçimi Simülasyon ve Sonuçları
11 - Parametrik Analiz Farklı tasarım değişkenlerinin enerji performansına etkisinin karşılaştırmalı incelenmesi. Simülasyon Ayarları Sonuçların Elde Edilmesi ve Yorumlanması Farklı Alternatiflerde tasarım değişkenlerinin enerji performansına etkisinin karşılaştırılması.
12 Öğrenci çalışmaları/ sunumları
13 Öğrenci çalışmaları/ sunumları
14 Öğrenci çalışmaları/ sunumları
15 Jüri haftası
16 Jüri haftası

Ders İçin Önerilen Kaynaklar

Clarke, J. A. (2001). Energy simulation in building design (2. Baskı). Oxford, Boston: Butterworth-Heinemann.
DesignBuilder (2024). 12 Eylül, 2024. https://designbuilder.co.uk/
Hensen, J. ve Lamberts, R. (Ed.). (2011). Building performance simulation for design and operation. USA: Spon Press.
Hong, T., Chou, S. K. ve Bong, T. Y. (2000). Building simulation: An overview of developments and information sources. Building and Environment, 35(4), 347-361.
Jankovic, L. (2024). Designing Zero Carbon Buildings Embodied and Operational Emissions in Achieving True Zero (3. Baskı). Routledge.
National Renewable Energy Laboratory (NREL). (2014). OpenStudio v.1.3.0. 11 Ocak, 2014, https://www.openstudio.net/
US Department of Energy [DOE]. (2014). EnergyPlus 8.1. 10 Ocak 2014, http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/
Morbitzer, C. A. (2003). Towards the integration of simulation into the building design process. Doktora Tezi, Strathclyde Üniversitesi, Glasgow, Scotland.

Öğrenme ve Öğretme Yöntemleri

Ders anlatımı, bireysel araştırma, ödev sunumu ve tartışılması

Değerlendirme Yöntemleri

SIRA NO KISA KOD UZUN ADI FORMUL
1 AS Arasınav
2 OD Ödev
3 YYS Yarıyılsonu Notu
4 BNS Başarı Notu AS * 0.30 + OD * 0.30 + YYS * 0.40
5 BUT Bütünleme Notu
6 BBN Bütünleme Sonu Başarı Notu AS * 0.30 + OD * 0.30 + BUT * 0.40


Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

Öğrencilerin bireysel bilgisayarları ile katılması ve simülasyonları kendi bilgisayarlarında koşturmaları beklenmektedir.

Değerlendirme Kriteri

Ara Sınav % 30 (ÖÇ 1, ÖÇ2)
Araştırma Ödevi Teslimi % 30 (ÖÇ 1, ÖÇ2, ÖÇ3, ÖÇ4, ÖÇ5)
Yarıyıl sonu Sınavı % 40 (ÖÇ1, ÖÇ2, ÖÇ3, ÖÇ4, ÖÇ5)

Dersin Öğretim Dili

Türkçe

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

1. Derslerin %70 ine katılım zorunludur.
2. Öğrencilerin konulara ve ilgili kaynaklara hazırlanmış olarak derslere katılmaları ve kişisel bilgisayarlarını yanşlarında bulundurmaları beklenmektedir.
3. Geç teslimler, farklı değerlendirmeye tabi tutulacaktır.
4. Her türlü kopya ya da intihal girişimi fiili disiplin cezası ile sonuçlanır.
5. Eğitimciler dönem içinde derste quiz yapabilirler. Bu notlar ödev notuyla beraber değerlendirilecektir.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

Prof.Dr. Ayça TOKUÇ, ayca.tokuc@deu.edu.tr
Dr. Öğr.Üyesi Aslıhan ŞENEL SOLMAZ, aslihan.senel@deu.edu.tr

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri

Dönem başında ilan edilecektir

Staj Durumu

YOK

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat)
Ders Anlatımı 10 1 10
Uygulama 10 1 10
Öğrenci Sunumları 4 2 8
Haftalık Ders öncesi/sonrası hazırlıklar 11 2 22
Vize Sınavına Hazırlık 1 4 4
Final Sınavına Hazırlık 1 4 4
Ödev Hazırlama 1 10 10
Sunum Hazırlama 1 3 3
Vize Sınavı 1 2 2
Final Sınavı 1 2 2
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat) 75

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

PK/ÖKPK.1PK.2PK.3PK.4PK.5PK.6PK.7PK.8PK.9PK.10PK.11PK.12PK.13PK.14PK.15
ÖK.145
ÖK.255
ÖK.345
ÖK.445
ÖK.555