BIM tabanlı bina enerji simülasyon yazılımlarının analiz sonuçları üzerine bir inceleme

Abstract

Binaların tasarımında, enerji tüketimini ve sera gazı emisyonlarını azaltmak için bir önlem olarak enerji performansına olan ilgi artmaktadır. Bir binanın enerji tüketimini ve CO2 emisyonlarını azaltmak için, erken tasarım aşaması çok önemlidir; erken tasarım aşamasında doğru enerji hesaplamaları ve stratejileri geliştirilirse, binanın sürdürülebilir ayak izi önemli ölçüde azalacaktır. Yapı Bilgi Modellemesi (BIM), binaların tasarım ve yapımında verimliliği arttırmak ve hızlandırmak, hataları azaltmak ve maliyetleri düşürmek için giderek daha fazla kullanılmaktadır. Ayrıca, BIM, Bina Enerji Modellemesi (BEM) araçları ile erken tasarım aşamasından itibaren geliştirilen enerji modelinin oluşturulmasına ve tüm yaşam döngüsü boyunca enerji analizi için de kullanılmaktadır. Bunun için BIM ve BEM araçları birbirleriyle sorunsuz bir şekilde iletişim kurabilmeli ve bilgi alışverişinde bulunabilmelidir. Bu durum, bu araçların birlikte çalışabilir olması gerektiği anlamına gelir. BIM tabanlı BEM, mimari tasarımcıların erken tasarım aşamasında, tasarım değişikliklerinin yapılabileceği maliyetin düşük olduğu erken tasarım aşaması için performansa dayalı enerji etkin yapı tasarım özelliklerinin belirlenmesine ve ayrıca daha gelişmiş ve ayrıntılı yapı modeli tasarım uygulama kararlarını vermek için önemli bir rol oynamaktadır. Bu tez çalışmasında mevcut bina stoğunda yer alan yapıların iyileştirilmesi ve inşaat öncesi; erken tasarım aşamalarında enerji tasarruflu kararlar alabilmek için mimarlara yardımcı olabilecek bazı yazılım araçlarının incelenmesi ve karşılaştırılması yapılacaktır. Mimarlar tarafından tasarım aşamalarında kullanılan bu araçlar literatürde önceki çalışmalara dayanan bir dizi değerlendirme kriterleri: "Kullanılabilirlik", "Veri Birlikte Çalışabilirliği", "Destek Seçenekleri", "Bilgi Yönetimi", "Hesaplama Özellikleri" kapsamında değerlendirilmiştir. Yaygın olarak kullanılan bir BIM yazılımı olan Autodesk Revit ile bina enerji modeli BEM için faklı enerji motoru hesaplamalarına sahip Insight ve IDA ICE simülasyon araçlarının analiz sonuçları, mevcutta aktif olarak kullanıma sahip müstakil bir villa yapısı seçilerek yapının enerji tüketim verileri ile karşılaştırılmıştır. Insight BEM aracının doğrudan BIM yazılımı ortamına entegre olması, IDA ICE yazılım aracına BIM'den IFC modeli ile veri transferinin gerçekleşerek analizlerin oluşturulması, Insight simülasyon motorunun DOE-2.2 ve EnergyPlus hesaplamalarını içermesi, IDA ICE'nin bağımsız simülasyon motoru hesaplamalarına sahip olması araçların enerji analiz sonuçlarını karşılaştırırken farklı perspektiflerden bakılmasını sağlamıştır. Yapılan değerlendirmeler seçilen örnek yapıdaki gerçek enerji kullanım verileri ile karşılaştırılarak desteklenmiştir. Farklı yazılımlardan gelen enerji modeli sonuçları gerçek kullanım verileri arasındaki enerji farkı kabul edilebilir değer aralığında çıkmıştır. Bu karşılaştırma sonucu BIM tabanlı BEM sürecinin tasarım ve uygulamadaki yetkinliğini göstermektedir.