Yüksek Enerji Performanslı Yapılar

Küresel ısınma, atmosfere salınan gazların neden olduğu sera etkisinin sonucunda, ortalama sıcaklıklarda görülen artıştır.

Atmosferdeki gazların kısa dalga boylu güneş ışınlarına karşı çok geçirgen, yeryüzünden verilen uzun dalga boylu radyasyona karşı ise biriken su buharı, metan ve karbondioksit gibi sera gazları nedeniyle daha az geçirgen olması sonucunda, yere yakın kısımların beklenenden daha fazla ısınması olayına sera etkisi denir.

Sera etkisinin yeryüzünde yaşayan canlılar üzerinde bazı faydaları ve zararları vardır. Sera gazları güneşten gelen ve yansıyan ışınları tutarak dünyanın ısınmasını sağlamaktadırlar. Sera etkisi yeryüzündeki sıcaklığın dengede tutulmasına yardımcı olur ve su sıcaklığının dengede kalmasıyla okyanusların ve nehirlerin donması engellenmiş olur. Diğer yandan, bazı zararları da bulunmaktadır. Atmosferdeki gazlar yeryüzündeki ısının bir kısmını tutarlar. Bu oranın yükselmesi atmosferin ısısının yükselmesine bu da küresel ısınmaya neden olur ve başta iklim olmak üzere tüm canlı yaşamını alt üst eden, doğal dengeyi bozan olaylar meydana gelir.

Küresel ısınmanın doğal ve yapay nedenleri vardır. Doğal nedenler, güneş etkisi (gelen zararlı ışınlar nedeniyle ozon tabakasında görülen değişiklikler), dünyanın presizyon hareketi ve El Nino (güney salınımı) hareketidir. Yapay nedenler ise, kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtlar ve sera etkisidir

Elektrik enerjisi ısı veya hareket enerjisine, güneş enerjisi ısı veya elektrik enerjisine ya da benzer şekilde bir enerji türü başka bir türe dönüştürülebilir. Unutulmaması gereken, hiçbir enerjinin kaybolmadığıdır.

Bir enerji türünün başka bir enerji türüne dönüşmesine, dolayısıyla yok olmamasına enerjinin korunumu denir.

Termodinamiğin birinci yasası herhangi bir sistemdeki toplam iç enerjinin sisteme eklenen ya da çıkan enerji ile ilgili olduğundan bahseder. Bir sisteme giren enerji miktarı, sistemden iş ve atık ısı olarak çıkan toplam enerji miktarına eşittir. Enerji korunumunu ifade eden bu yasaya göre hiçbir enerji var veya yok edilemez, ancak bir biçimden diğerine dönüşebilir. Termodinamiğin ikinci yasasına göre ise ısı enerjisi tam olarak işe dönüştürülemez ve her zaman artık bir ısı oluşur. Bu yasa herhangi bir sistemin hiçbir zaman %100 verimli olamayacağını söyler.

Sistemin moleküler yapısı ve hareketliliği ile ilgili olan mikroskobik enerjilerinin tümünün toplamına sistemin iç enerjisi denir. İç enerji duyulur (moleküllerin kinetik enerjisiyle ilgili olan), gizli (sistemin fazıyla ilgili olan), kimyasal (moleküllerin atomları arasındaki kuvvetlerle ilgili olan) ve nükleer (atom çekirdeği içindeki parça-cıklar arasında var olan bağlarla ilgili olan) enerji türlerini kapsar.

Enerji verimi bir sistemden alınan ya da elde edilen enerjinin, sisteme verilen ya da tatbik edilen enerjiye oranı olarak ifade edilir.

Verim =Alınan Enerji / Giren enerji

Kullandıkça rezervleri tükenen ve oluşumları uzun yıllar süren kaynaklara yenilenemez enerji kaynakları denir. Yenilenemez enerji kaynakları fosil yakıtlar ve nükleer enerji olarak iki grupta incelenebilir. Fosil yakıtlar milyonlarca yıl yerin derinliklerinde kalmış, oksijensiz, belirli bir ısı ve basınç altında fosilleşmiş bitki ve hayvanlardan oluşurlar. Böylece kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil tabanlı kaynaklar bu kategoriye dâhil olmaktadır. Bunlar dışında, fosil yakıt olmayan uranyum da yenilenemez enerji kaynakları arasındadır.

Petrolün dünya ekonomisinde yaşamsal önemi çok büyüktür. Petrolün yakılması ile elektrik üretilir. Bunun yanında jeneratör ve araba gibi araçlar başta olmak üzere aklınıza gelebilecek neredeyse tüm alanlarda petrol kullanılmaktadır.

Nükleer enerjinin hammaddesi uranyum-235 nükleer yakıt doğada bulunur. Ayrıca, uranyum-238 de reaktörlerde kontrollü bir şekilde nötron bombardımanı ile parçalanabilir. Sonuçta ısı enerjisi ortaya çıkar. Bu ısı ile önce buhar, daha sonra sırasıyla mekanik ve elektrik enerjisi üretilir. Nükleer santrallerde çok yüksek miktarda enerji elde edilir. Fakat bu enerjinin kontrolü yapılmazsa çevreye çok büyük zararı da olabilir. Geçmiş yıllarda Çernobil ve Fukuşima faciaları çevreye çok büyük zararlar vermiştir.

Yenilenebilir enerji kaynakları dünyanın doğal döngüsü içinde kendileri tükenmeden diğer enerji kaynaklarının üretilmesi için kullanılan kaynaklardır. Yenilenebilir enerjiler güneş, rüzgâr, biyokütle, jeotermal, su enerjisi gibi doğada kendiliğinden varolan kaynaklardan elde edilmektedir.

Hava akımının enerjiye çevrilmesi ile elde edilen enerjidir. Ekvator kutuplara göre daha fazla güneş enerjisi alır ve böylece daha sıcaktır. Ekvator bölgesinde hava ısındıkça genleşir ve kuzey/güney kutbuna doğru yükselir. Genleşen hava kutuplarda soğuk hava ile karşılaşınca yoğunlaşır ve alçalır. Bu hava akımı dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi ile savrularak küresel rüzgârlar oluşur. Güneş enerjisinin bir şekli olan rüzgâr enerjisi coğrafi açıdan rüzgâr alan uygun yerlere kurulan, havanın kinetik enerjisini elektrik enerjisine çeviren türbinler ile elde edilmektedir

Günümüzdeki yeni teknolojik gelişmeler ve yapılan araştırmalar neticesinde uzay bazlı güneş enerjisi, insan gücüne dayalı enerji (piezoelektrik), dalga enerjisi,
gel–git enerjisi, hidrojen enerjisi, magma enerjisi, nükleer çöp enerjisi, alg enerjisi, gömülü güneş enerjisi, uçan rüzgâr türbinleri ve füzyon enerjisi geleceğin enerji kaynakları olarak görülmektedir.

Sürdürülebilirlik kelime anlamı olarak çeşitlilik ve üretkenliğin devamlılığı sağlanırken daimi olabilme yeteneğini de korumak olarak tanımlanır.

Binalarda enerji verimliliği yapılarda yaşam standardı ve hizmet kalitesinin düşüşüne neden olmadan enerji tüketiminin azaltılması olarak tanımlanır. Enerji verimliliğini sağlamak iç ve dış ortam arasındaki ısı transferini önlemek, ısı kazanımını kontrol altına almak ve aynı zamanda iç ortam konfor ihtiyaçlarını karşılamak olarak özetlenebilir

Binalarda pasif sistemler herhangi bir me-kanik ve elektrik sistem kullanılmadan yapı elemanlarıyla oluşturulan tasarım-lardır. Bu sistemler bina çevresi ile sürekli etkileşim halinde olup, kendisine ısıtma ve soğutma sağlayabilen ve böylece ener-ji tüketimini azaltan düzeneklerdir. Aktif sistemler ise enerji depolama ve dağıtım sistemlerinin kullanıldığı tasarımlardır.

Akıllı binalarda telefon, telsiz, videoteks, kablosuz internet, elektronik mail ve telekonferans sistemi gibi, işyeri otomasyonu kapsamında ise merkezi bilgi paylaşım servisi, uzak sunucu yedeklemesi, bilgisayar destek sistemi, bilgi servisleri ve çalışanlar için rahatlama ortamları gibi imkânlar sağlanmaktadır.

.

Belli standartlar getirilerek sertifikalanmakta olan yeşil binalar yapı sektöründe daha değerli, doğaya saygılı, ekolojik, konforlu ve enerji tüketimini azaltan binalar olarak yeni bir sektör oluşturmuştur.

Doğal gaz ve soba kullanımı olmaksızın, evin hava geçirmezliği sayesinde evdeki enerji kaynakları örneğin ampul, bilgisayar ve hatta evde yaşayan insanlar sayesinde ev ısınabilmektedir. Mekanik havalandırma sistemi sayesinde yazın klima açmaya gerek kalmadan serinlik sağlanabilmektedir.

Isıtma ve soğutmayı hemen hemen hiç enerji kullanmadan gerçekleştiren pasif evler, normal yapılara göre %90 oranında enerji tasarrufu sağlarlar