Enerji Verimliliğinde Cephe Sistemlerinin Etkisi
Akıllı binalar enerji verimliliğini arttırmak üzere binanın enerji harcamalarının otomatik olarak binanın kendi elemanlarıyla ve ek donatılarla kontrol edildiği sistemlerdir. Dolayısıyla akıllı binanın en önemli görevi, kullanıcı konforundan ödün vermeden binanın enerji harcamalarının en az düzeyde olmasını sağlamaktır.
Akıllı binalarda pasif sistem olarak binanın enerji performansını etkileyen en önemli tasarım parametresi olan bina kabuğudur. Bir binanın cephe maliyetinin toplam bina maliyeti içerisindeki payının %15-%40 arasında olmasına karşın, bina cephesinin bina işletim maliyeti üzerindeki etkisi %40 veya daha fazla olabilmektedir. O nedenle, son yıllarda fosil enerji kaynaklarının elde edilmesindeki sıkıntılar, bu kaynakların kullanılmasının yarattığı çevre sorunları, bir ülkedeki toplam enerjinin %40-50 gibi çok önemli payının binalarda kullanılıyor olması ve dolayısıyla binalarda enerji verimliliğinin önem kazanmasıyla birlikte, yapı ve malzeme teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak akıllı kabuk tasarımı gündeme gelmiştir. Tasarıma bağlı olarak kabuğu oluşturan camlı alanlar %100 ile %30 oranında değişmektedir. Bu konuda alüminyum sistem üreticilerine de görevler düşmektedir. Doğrama ve cephe serilerinde üretim teknolojisinin gelişimi işlevsellik ve enerji verimliliği ile desteklenmektedir.
Öncelikle yapılan tasarımda akıllı kabuklar oluşturmaktır. Akıllı kabuklar en basit şekliyle doğal havalandırma ve güneş kontrol elemanlarının otomatik hareketiyle binanın havalandırma, klima ve aydınlatma enerjisi yüklerini en aza indirgeyen ve kullanıcı konforunu olabildiğince doğal yollarla sağlayan kabuklardır. Günümüzde enerji etkin akıllı binalarda sıklıkla kullanılan çift cidarlı cepheler bu konuda tasarlayıcılara geniş olanaklar sunmaktadırlar.
Çift cidarlı cepheler genellikle birbirinden belirli uzaklıkta iki cam cepheden oluşur. İki cephe arasındaki boşluk iç mekânla dış mekân arasında bir tampon bölge oluşturarak enerji harcamalarının kontrol edilmesini kolaylaştırır.
Çok katlı binalarda cidarlar arasındaki boşluk her kat hizasında kesintili, ya da tüm katlar boyunca sürekli olabilir. Ayrıca binada otomatik kontrol sistemiyle hareket ettirilebilen cam gölgeleme araçları ile de desteklenebilir. Böylece cephe üzerindeki rüzgâr yükünü azaltmakta ve yağmuru tutmaktadır. Bu sayede iç cephedeki pencereler doğal havalandırma için kullanılabilmektedir. Cephe malzemelerinin iklim koşullarına uygun olarak değiştiği aktif cepheler de akıllı kabuk olarak algılanmalıdır. Aktif cephelerde enerji verimlilikle beraber enerji üretimi de yapılabilmektedir.
Üretim için otomatik kontrol ile pozisyonunda değişen gölgeleme elemanları optik özellikleri güneş ışınımına göre değişebilen kaplamalı camlardan oluşmaktadır. Kaplamalı camlar elektrik enerjisi üretmek üzere PV panellerden oluşturulabilir.
Binalarda yarı saydam güneş kontrol elemanları, iç mekânlarda yeterli gün ışığı sağlarken doğrudan güneş ışınımından ısı kazancını önlemektedir. Ayrıca güney cephesinde elektrik üretebilen PV paneller ile kaplanması 40 m2 alanda 1,5 kW’a kadar enerji kazanımı sağlamaktadır. Artık alüminyum sistem üreticileri enerji üretebilen cephe sistemlerinin Ar-Ge’lerine önem vermekte pek yakında klasik cephe sistemleri gibi uygulanabilir hale gelmesi planlanmaktadır.
