Binalarda ekonomik optimizasyon kullanılarak dış duvar ve pencerelere bağlı yakıt tüketimi ve emisyon hesabı

Calculation of fuel consumption and emissions in buildings based on external walls andwindows using economic optimization

Özet

Çalışmada, Türk standardı TS 825'e göre dört farklı iklim bölgesinde yer alan Aydın, Amasya, Eskişehir veArdahan şehirlerindeki binalar için dış duvarlar ve pencerelere bağlı ekonomik optimizasyon kullanılarakyakıt tüketimi ve emisyon hesapları yapılmıştır. İlk olarak her şehir için farklı duvar malzemeleri kullanılarakoptimum dış duvar kalınlıkları hesaplanmıştır. Daha sonra ekstrüde polistiren (XPS), ekpande polistiren (EPS), cam yünü ve taş yünü yalıtım malzemeleri kullanılarak dış duvarlar için optimum yalıtım kalınlıklarıbulunmuştur. Son olarak dört farklı şehir için optimum cam sayısı tespit edilmiştir. Hesaplamalar ömürmaliyet analizi ve derecede-gün metodu kullanılarak yapılmıştır. Ek olarak bulunan bu optimum değerleriçin yanma denklemleri kullanılarak emisyon miktarları hesaplanmıştır. Yakıt olarak doğal gaz, kömür vefuel-oil kullanılmıştır. Sonuçta tüm şehirler için optimum duvar malzemesi kalınlığı, en yüksek delikli tuğla ve en düşük gaz beton malzemede hesaplanmıştır. Optimum yalıtım kalınlığı ise en yüksek cam yünü ve endüşük ekstrüde polistiren yalıtım malzemesi için elde edilmiştir. Yakıt türüne bağlı olarak, sıcak iklimbölgesindeki Aydın için optimum cam sayısı 2-3, soğuk iklimdeki Ardahan için ise optimum cam sayısı 4olarak önerilmiştir

Abstract

In this study, emissions and fuel consumption calculations are made based on external walls and windows by using economic optimization in the buildings of Aydın, Amasya, Eskişehir and Ardahan located in fourdifferent climatic zones according to TS 825. First, the optimal wall thickness of external walls are calculatedusing different wall materials for each city. Then, the optimum thickness for external walls are found usinginsulating materials like extruded polystyrene (XPS), expanded polystyrene (EPS), glass wool and rockwool. Finally, the optimal number of glasses is determined for four different cities. Calculations are performed using life cycle cost analysis and degree-day method. Additionally, emission amounts arecalculated using combustion equation for optimum values obtained. Natural gas, coal and fuel oil are usedas fuel. Consequently, optimum wall material thickness is calculated considering the thickest perforated andthe thinnest aerated concrete for all cities. Optimum insulation thickness is also found for the thickest glasswool and the thinnest extruded polystyrene (XPS), Depending on fuel type, the optimal number of glasses isproposed as 2-3 for Aydın existing in warm climate zone and 4 for Ardahan located in cold climate zone