Evaluation of energy-efficient retrofits in glazing areas of building envelope and the impact of PCM application on energy performance: a case study in İstanbul and Diyarbakır

Hasan Tunay Cengiz; Gülay Zorer Gedik; Ezgi Korkmaz

Makale detayları

Evaluation of energy-efficient retrofits in glazing areas of building envelope and the impact of PCM application on energy performance: a case study in İstanbul and Diyarbakır

Yazarlar:

Hasan Tunay Cengiz | Gülay Zorer Gedik | Ezgi Korkmaz

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Mimarlıkta Malzeme ve Teknoloji | Sürdürülebilir Mimari

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.2395-2408

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

5/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001317565

pISSN:

1300-1884

Anahtar kelimeler:

Özet:

 The building and construction sector accounts for 36 of global energy consumption and 39 of CO2 emissions, contributing to climate change. To mitigate this impact, improvements are needed in the building stock, particularly through energy-efficient retrofits to the existing structures. The study focuses on a residential building in Istanbul temperate-humid climate and Diyarbakır hot-dry climate in Turkey to analyze their behavior and the effects of implemented retrofits on energy efficiency. As climate change leads to increasing temperatures in Turkey, the importance of reducing cooling loads during summers becomes more evident in building retrofits. The study explores various improvement methods, such as adding solar shading systems, replacing glass with solar low-e systems, and using phase-changing materials to increase thermal inertia. These improvements have shown promising results in reducing summer cooling loads in both cities. Cost analysis of the improvements revealed that individually changing the glass system is the most effective and cost-efficient method. However, combined retrofit scenarios offer significant cooling load reductions, though their cost-effectiveness is relatively lower. Overall, this research highlights the urgent need to enhance the energy efficiency of buildings to combat climate change and emphasizes the importance of tailored approaches considering the specific climate conditions of different regions.

 The building and construction sector accounts for 36 of global energy consumption and 39 of CO2 emissions, contributing to climate change. To mitigate this impact, improvements are needed in the building stock, particularly through energy-efficient retrofits to the existing structures. The study focuses on a residential building in Istanbul temperate-humid climate and Diyarbakır hot-dry climate in Turkey to analyze their behavior and the effects of implemented retrofits on energy efficiency. As climate change leads to increasing temperatures in Turkey, the importance of reducing cooling loads during summers becomes more evident in building retrofits. The study explores various improvement methods, such as adding solar shading systems, replacing glass with solar low-e systems, and using phase-changing materials to increase thermal inertia. These improvements have shown promising results in reducing summer cooling loads in both cities. Cost analysis of the improvements revealed that individually changing the glass system is the most effective and cost-efficient method. However, combined retrofit scenarios offer significant cooling load reductions, though their cost-effectiveness is relatively lower. Overall, this research highlights the urgent need to enhance the energy efficiency of buildings to combat climate change and emphasizes the importance of tailored approaches considering the specific climate conditions of different regions.

 The building and construction sector accounts for 36 of global energy consumption and 39 of CO2 emissions, contributing to climate change. To mitigate this impact, improvements are needed in the building stock, particularly through energy-efficient retrofits to the existing structures. The study focuses on a residential building in Istanbul temperate-humid climate and Diyarbakır hot-dry climate in Turkey to analyze their behavior and the effects of implemented retrofits on energy efficiency. As climate change leads to increasing temperatures in Turkey, the importance of reducing cooling loads during summers becomes more evident in building retrofits. The study explores various improvement methods, such as adding solar shading systems, replacing glass with solar low-e systems, and using phase-changing materials to increase thermal inertia. These improvements have shown promising results in reducing summer cooling loads in both cities. Cost analysis of the improvements revealed that individually changing the glass system is the most effective and cost-efficient method. However, combined retrofit scenarios offer significant cooling load reductions, though their cost-effectiveness is relatively lower. Overall, this research highlights the urgent need to enhance the energy efficiency of buildings to combat climate change and emphasizes the importance of tailored approaches considering the specific climate conditions of different regions.

 Bina ve inşaat sektörü, dünyada toplam enerji tüketiminin 36sından ve CO2 salımının 39undan sorumludur. Bu salımların iklim değişikliğine doğrudan etkisi olduğu bilinmektedir. Sektörün enerji tüketimi ve sera gazı salımını azaltmak için yapı stokunun iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu iyileştirme için uygulanabilecek yöntemlerden birisi, enerji etkin iyileştirmeler ile mevcut binaların yapı kabuğu özelliklerini güçlendirmektir. Öte yandan, iklim değişikliği etkisiyle Türkiyede sıcaklıkların giderek artacağı, özellikle yaz dönemindeki artışların kış dönemindekilerden fazla olacağı bilinmektedir. Bu eğilimden ötürü mevcut binaların iyileştirilmesinde yaz dönemindeki soğutma yüklerinin düşürülmesinin önemi gün geçtikçe artmaktadır. Bu çalışmada, Türkiyede Toplu Konut İdaresi Başkanlığına ait bir tip proje, ılıman-nemli iklime sahip İstanbul ve sıcak-kuru iklime sahip Diyarbakır şehirleri için çeşitli enerji iyileştirmeleriyle DesignBuilder bina enerji simülasyonu yazılımı kullanılarak modellemiştir. Araştırma, iyileştirmelerin enerji verimliliği üzerindeki etkisini incelemiş, bu iyileştirmelerin maliyet analizi yapılmıştır. Seçilen iyileştirmeler, güneş kırıcı sistemlerin eklenmesi, cam sisteminin solar low-e sistemle değiştirilmesi ve yapının ısıl ataletini artırmak için faz değiştiren malzeme kullanımı ile sınırlıdır. Bu iyileştirmeler sonucunda, her iki şehirde de yaz dönemi soğutma yüklerinde azalma gözlemlenmiştir. Sonuçlar tekil olarak cam değişikliğinin hem soğutma yüklerini azaltmada hem de maliyet açısından en etkili yol olduğunu göstermektedir. Birleştirilmiş iyileştirme senaryolarının soğutma yükünü düşürmede çok etkin olduğu görülse de maliyet açısından etkinliği oldukça düşüktür.

Makale detayları

Evaluation of energy-efficient retrofits in glazing areas of building envelope and the impact of PCM application on energy performance: a case study in İstanbul and Diyarbakır

Yazarlar:

Hasan Tunay Cengiz | Gülay Zorer Gedik | Ezgi Korkmaz

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Mimarlıkta Malzeme ve Teknoloji | Sürdürülebilir Mimari

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.2395-2408

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

5/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001317565

pISSN:

1300-1884

Energy-efficient retrofit

Building energy efficiency

Glazing area interventions

Solar shading implementation

Phase change materialsEnerji etkin iyileştirme

Bina enerji verimliliği

Cam alan iyileştirmeleri

Güneş kırıcı uygulaması

Faz değiştiren malzeme

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Hasan Tunay Cengiz | Gülay Zorer Gedik | Ezgi Korkmaz

Yayıncı: Gazi University

Ana Başlıklar: Mimarlıkta Malzeme ve Teknoloji | Sürdürülebilir Mimari

Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.2395-2408

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 5/2024

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001317565

pISSN: 1300-1884

Sayı

Yazarlar:

Hasan Tunay Cengiz | Gülay Zorer Gedik | Ezgi Korkmaz

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Mimarlıkta Malzeme ve Teknoloji | Sürdürülebilir Mimari

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.2395-2408

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

5/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001317565

pISSN:

1300-1884