Yıl: 2009 Cilt: 8 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 15 - 27 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi

Öz:
Rüzgar, yerleşme ve bina tasarımında eski çağlardan beri önemli bir çevresel faktör olmuştur. Rüzgarın, yapıların soğutma yüküne etkisi, bu etkilerin bilimsel yöntemlerle ortaya konması, tasarım ve uygulama alanlarına zaman geçirilmeden yansıtılması enerji tasarrufuna her zamankinden daha fazla gereksinim duyulan günümüzde, çok büyük önem taşımaktadır. Bu bağlamda, avlulu binalarda rüzgar etkisi ile oluşacak hava hareketinin etkinliğini değiştirebilecek binaya ait diğer açıklıkların da göz önünde bulundurulması, dikkatlice incelenmesi gerekmektedir. Hava hareketlerine, bir pasif iklimlendirme aracı olarak özellikle sıcak ve nemli iklim kuşaklarında, bina içi havalandırmanın sağlanması açısından gereksinim duyulabilir. Sıcak-kuru iklim bölgelerinde doğal taşınım yoluyla oluşacak bina içi-avlu arası hava akımları, ılımlı-nemli ve sıcak-nemli iklim bölgelerinde rüzgar basıncı yardımı ile elde edilmektedir. Avlulu binaların özellikle sıcak kuru dışında ılımlı veya sıcak nemli iklimsel karakter gösteren bölgelerde doğal havalandırma açısından performansını arttıracak, dolaylı olarak soğutma yükünü azaltacak değişikliklerden biri avlu mekânına yatay doğrultuda rüzgarın iteceği havayı geçirecek boşlukların yaratılmasıdır. Bu çalışma avlulu yapıların mimari kütlesinde yaratılacak açıklıkların avlu mekanındaki hava hareketleri hızına etkilerini rüzgar tüneli deneyleriyle ortaya koymaktadır. Elde edilen sonuçlar; boşluksuz avlulu binaya göre farklı şekillerde düzenlenen açıklıkları olan binalarda, düşey yüzeylerdeki boşlukların alan ölçüsü ve konumlarıyla orantılı olarak avlu içerisindeki hava hareketi hızlarını arttırmakta olduğunu göstermektedir.
Anahtar Kelime:

Konular: Mimarlık İnşaat Mühendisliği

The effect of the building facades openings on airflow in courtyards

Öz:
One of the modifications to increase the performance of the buildings with courtyard by means of ventilation and decrease the cooling load indirectly in the regions especially temperate or hot-humid climate except hot-dry is to create cavities to convey the air horizontally compelled in the courtyard by the wind. The air movement as a passive airconditioning media may be required in order to provide in-building ventilation especially in the hothumid climate zones. In hot-dry climates, the traditional courtyard building form ensures air flows to arise by themselves through natural ventilation between a building and its inner court, while in temperate- humid and hot-humid climates, such air flows are created by using the wind pressure. The courtyard building form should be improved by means of modifications designed to increase its performance of ventilation, especially for other hot climate regions than the hot-arid climate regions. In this context, the other openings pertaining to the building which may change the air movement effectiveness incurred with the wind effect in the buildings with courtyard should be taken into consider and studied carefully. Many numerical or experimental studies have been conducted on the insulation aspects of courtyard buildings. However, only a limited number of studies have been conducted on the wind effects. When a building contains openings, the air flows reach highest velocity in the openings made in the same direction as the wind. The results in question comply with a number of similar experiments. The courtyard depth in the building without opening makes an effective variable in controlling these events. However, except for the hot-arid climates, the openings to be arranged on perpendicular surfaces with the buildings with courtyards to be built especially in hot-humid and temperate-humid climate regions will be of great importance. The steps of the experimental study consist of the setting up of the experiment mechanism, designation of the reference building mass, scale model making, determination of the model building configurations, designation of measurement point positions and numbers, performing the measurement visualization of the outputs and interpreting the results in short. Consequently, the air flow in the courtyard not only circulates through up and down wind zones, but also circulates through the lateral areas. An air inlet opening located in the middle of the courtyard and an opening located in the middle of the lateral area of the courtyard cause the air flow to change direction in an abrupt way after moving into the courtyard, so that the air flow turns to the air outlet opening located on the lateral wall. Thus the air flow does not reach to high velocities in the wind direction within the courtyard. Results of the studies on the effects imposed by openings arranged in the mass of courtyard building, depending on said openings’ positions towards the wind and their surface area rates, on the average velocity of the air flow occurring in the courtyard, can be summarized as follows. Contribution of the openings situated on the lateral faces extending in parallel with the wind within the courtyard to increase the velocity is less than the contribution of the openings situated on the upwind and downwind surfaces. In other words, for arrangements where the courtyard openings’ areas are equal, average speeds are lower in choices where openings are situated on the lateral surfaces only. For choices with equal total opening areas, the ones having openings on their lateral surfaces and distributed on all upwind and downwind surfaces provide lower velocities than the ones having openings in the wind direction only. This study explains the effects imposed by openings, which will be created in the architectural mass of courtyard buildings, upon the velocities of air flows within such courtyards, through tests conducted in a wind tunnel. The results of this study indicate that for buildings containing openings arranged in different configurations from those of courtyard buildings, the openings located on perpendicular surfaces increase the velocities of air flows within courtyards in proportion with their dimensions and positions.
Anahtar Kelime:

Konular: Mimarlık İnşaat Mühendisliği
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Al-Hemiddi N. A., Al-Saud K. A. M., (2001). The effect of a ventilated interior courtyard on the thermal performance of a house in a hot–arid region, Renewable Energy, 24, 3-4, 581-595.
  • Al-Mumin, A.A., (2001). Suitability of sunken courtyards in the desert climate of Kuwait, Energy and Buildings, 33, 2, 103-111.
  • Ansley, R.M., Melbourne, W., Vickery, B.J., (1977). Architectural Aerodinamics, Applied Science Pub., London.
  • Awbi, H.B., (1994). Design consideration for naturally ventilated buildings, Renewable Energy, 5, 5-8, 1081-1090.
  • Gandemer, J., Guyot., A., (1976). Integration du Phenomene Vent Dans La Conceptıon du Millieu Bati, Premier Ministre Groupe Central deş Villes Nouvelles Secretariat General, Paris, France.
  • Grigs, P.,F., Sexton, D.E., (1974). Experimental techniques for wind tunnel tests on model buildings, Energy and Buildings CP 43/74, BRS, Garston, England.
  • Lawson, T., V., (1980). Wind effects on buildings – Vol. 1, Design Applications, Applied Science Publishers, London.
  • Ok, V., Özsoy, A., Atlı, V., Esin Altaş, N., vd., (1996). Yerleşme dokusu dizayn değişkenlerinin açık mekanlardaki rüzgar hızına ve akım tipine etkilerinin incelenmesi, TÜBİTAK Proje No. İNTAG-214, P.3-4.
  • Rajapaksha, I., Nagai, H. ve Okumiya, M., (2003). A ventilated courtyard as a passive cooling strategy in the warm humid tropics, Renewable Energy, 28, 11, 1755-1778.
  • Ratti, C., Raydan, D., ve Steemers, K., (2003). Building form and environmental performance: archetypes, analysis and an arid climate, Energy and Buildings, 35, 1, 49-59.
  • Reynolds, S.J., (2001). Courtyards, aesthetic, social and thermal delight, New York.
  • Sharples S. ve Bensalem, R., (2001). Airflow ın the courtyard and atrium buildings ın the urban environment: A wind tunnel study, Solar Energy, 70, 3, 237-244.
  • Ünal, B., (1995). Bina biçimlenmesinde boşlukların yakın çevredeki hava hareketi üzerine etkilerinin incelenmesi, Y.Lisans Tezi.
APA OK V, YAŞA E, OZGÜNLER M (2009). Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi. , 15 - 27.
Chicago OK Vildan,YAŞA ENES,OZGÜNLER MUSTAFA Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi. (2009): 15 - 27.
MLA OK Vildan,YAŞA ENES,OZGÜNLER MUSTAFA Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi. , 2009, ss.15 - 27.
AMA OK V,YAŞA E,OZGÜNLER M Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi. . 2009; 15 - 27.
Vancouver OK V,YAŞA E,OZGÜNLER M Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi. . 2009; 15 - 27.
IEEE OK V,YAŞA E,OZGÜNLER M "Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi." , ss.15 - 27, 2009.
ISNAD OK, Vildan vd. "Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi". (2009), 15-27.
APA OK V, YAŞA E, OZGÜNLER M (2009). Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi. İTÜ Dergisi Seri A: Mimarlık, Planlama, Tasarım, 8(1), 15 - 27.
Chicago OK Vildan,YAŞA ENES,OZGÜNLER MUSTAFA Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi. İTÜ Dergisi Seri A: Mimarlık, Planlama, Tasarım 8, no.1 (2009): 15 - 27.
MLA OK Vildan,YAŞA ENES,OZGÜNLER MUSTAFA Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi. İTÜ Dergisi Seri A: Mimarlık, Planlama, Tasarım, vol.8, no.1, 2009, ss.15 - 27.
AMA OK V,YAŞA E,OZGÜNLER M Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi. İTÜ Dergisi Seri A: Mimarlık, Planlama, Tasarım. 2009; 8(1): 15 - 27.
Vancouver OK V,YAŞA E,OZGÜNLER M Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi. İTÜ Dergisi Seri A: Mimarlık, Planlama, Tasarım. 2009; 8(1): 15 - 27.
IEEE OK V,YAŞA E,OZGÜNLER M "Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi." İTÜ Dergisi Seri A: Mimarlık, Planlama, Tasarım, 8, ss.15 - 27, 2009.
ISNAD OK, Vildan vd. "Avlu içi hava akımlarına bina cephesi açıklıklarının etkisi". İTÜ Dergisi Seri A: Mimarlık, Planlama, Tasarım 8/1 (2009), 15-27.