İklim değişikliği nedeniyle üniversite binalarında oluşan aşırı ısınmanın azaltılmasının araştırılması

Abstract

İklim değişikliği, küresel ölçekte artan sıcaklıklar ve sıklaşan sıcak hava dalgaları nedeniyle binalarda aşırı ısınma riskini giderek artırmaktadır. Bu durum, özellikle uzun süreli ve yoğun kullanıma sahip üniversite binalarında kullanıcı sağlığı, termal konfor ve enerji tüketimi açısından önemli sorunlara yol açmaktadır. Bu tez çalışmasında, iklim değişikliği etkisi altında üniversite binalarında oluşan aşırı ısınmanın azaltılmasına yönelik pasif tasarım stratejileri incelenmiştir. Çalışma kapsamında Balıkesir Üniversitesi Spor Bilimleri Fakültesi binası referans alınarak detaylı bir bina enerji modeli oluşturulmuş ve model gerçek enerji tüketim verileri kullanılarak kalibre edilmiştir. Analizlerde mevcut iklim koşullarına ait verilerin yanı sıra 2030, 2050 ve 2100 yıllarını temsil eden gelecek iklim senaryoları kullanılmıştır. Bu sayede, sıcaklık artışları ve güneş radyasyonundaki değişimlerin bina iç ortam sıcaklıkları ve aşırı ısınma süreleri üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Aşırı ısınma analizlerinde 26°C, 27°C, 30°C ve 32°C eşik sıcaklık değerleri esas alınmıştır. Ayrıca sabit güneş kırıcılar, stor perdeler ve jaluzi sistemleri olmak üzere üç farklı gölgeleme stratejisinin bina enerji tüketimi ve termal konfor üzerindeki etkileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, iklim değişikliğiyle birlikte özellikle yaz döneminde aşırı ısınma sürelerinin belirgin biçimde arttığını ve gece sıcaklıklarındaki yükselmenin doğal soğutma potansiyelini azalttığını göstermektedir. Gölgeleme elemanlarının uygulanması, iç ortam sıcaklıklarını düşürerek aşırı ısınma süresini azaltmış; dış cepheye uygulanan sabit güneş kırıcıların diğer sistemlere kıyasla daha etkili olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, üniversite binalarında iklim değişikliğine uyumlu, pasif tasarım odaklı çözümlerin benimsenmesi enerji verimliliği ve kullanıcı konforu açısından kritik bir gereklilik olarak ortaya çıkmaktadır.Climate change has led to increasing temperatures and more frequent heatwaves, significantly raising the risk of overheating in buildings. This issue is particularly critical in university buildings, where long-term and intensive occupancy can negatively affect occupants’ health, thermal comfort, and energy consumption. This thesis investigates the effectiveness of passive design strategies in reducing overheating in university buildings under the impact of climate change. Within the scope of the study, a detailed building energy model was developed for the Sports Sciences Faculty building of Balıkesir University and calibrated using actual energy consumption data. The analyses were conducted using both current climate data and future climate scenarios representing the years 2030, 2050, and 2100. In this way, the impacts of rising air temperatures and changes in solar radiation on indoor thermal conditions and overheating durations were evaluated comparatively. Overheating assessments were performed based on commonly used threshold temperatures of 26°C, 27°C, 30°C, and 32°C. In addition, the effects of three different shading strategies— fixed solar shading devices, roller blinds, and louver systems—on building energy consumption and thermal comfort were analyzed. The results indicate that, with climate change, overheating durations increase significantly, particularly during the summer period, while rising nighttime temperatures reduce the potential for natural cooling. The application of shading devices was found to lower indoor temperatures and reduce overheating hours. Among the evaluated strategies, fixed external shading devices were identified as the most effective solution compared to the other systems. Overall, the findings demonstrate that adopting climate-resilient, passive design-oriented solutions in university buildings is a critical requirement for improving energy efficiency and ensuring occupant thermal comfort under future climate conditions.