Odalarımızda hava deÄŸiÅŸikliÄŸinin ana yöntemi havalandırmadır. DeÄŸiÅŸiklik doÄŸal yolla veya mekanik olarak olabilir, ancak her iki durumda da ana amaç “kirlenmiÅŸ” havanın iç ortamdan atılması ve dışarıdan gelen temiz veya daha temiz hava ile deÄŸiÅŸtirilmesidir. Her oda için gerekli olacak havalandırma genellikle, doÄŸrudan veya dolaylı olarak, iç ortam hava kalitesi ÅŸartlarıyla belirlenir. Ancak, bu iÅŸlemin binanın enerji dengesi üzerine önemli bir etkisi vardır.  Bu etki, yılın bazı dönemlerinde enerji ekonomisinin lehine olabilir, örneÄŸin: soÄŸuk veya ılıman iklim bölgelerinde ılıman mevsim veya yazın hava akımının artırılması soÄŸutma için gereken enerji miktarının azalmasına (gece soÄŸutmasına-serbest soÄŸutmaya) katkı saÄŸlayabilir. Ancak, Avrupa iklim bölgesindeki binaların birçoÄŸu için hâkim olan hava deÄŸiÅŸtirme enerjisi ısıtma için gereken enerjiyi artırma yönünde etki yapmaktadır. 

 

Gerçekte ise havalandırmanın enerjinin korunması amacına olumsuz etki yapması kanısı uzun zamandır “politika oluÅŸturma” alanı içine girmiÅŸtir.  GeçmiÅŸe dair kayıtlarda bazen petrol fiyatlarının artmasıyla birlikte havalandırma oranlarının azalma eÄŸilimi gösterdiÄŸi zamanlar olmuÅŸtur.  Son yıllarda yeni teknolojilerin ortaya çıkmasıyla meydana gelen ısı geri kazanımlı veya talep kontrollü mekanik havalandırma, gibi geliÅŸmelerin dahi, ortaya çıkması veya mükemmelleÅŸtirilmesi veya satın alınabilir duruma gelmesi dahi bu ön yargıyı ortadan kaldıramamıştır. Gerçekte de, ayrıntılı bir analiz yapmadan bunların her iklim bölgesinde problemi tamamen çözeceÄŸi gibi bir kabullenme yapılmamalıdır. ÖrneÄŸin ısı geri kazanımlı veya serbest soÄŸutma yapan bir mekanik havalandırma ısı enerjisinden tasarruf saÄŸlar ancak fanları döndürmek için ilave elektrik enerjisine ihtiyaç duyar, bu nedenle genel bir kanıya varmadan önce sistemin saÄŸladığı artıları ve götürdüklerini dikkatle analiz edilmelidir.

 

Çok farklı iklim koÅŸullarını, bina tiplerini, özelliklerini ve havalandırma sistemlerini dikkate alarak yapılmış böyle geniÅŸ kapsamlı bir analiz fırsatı yakın zamanda SaÄŸlıklı havalandırma projesi (Healthvent project (www.healthvent.eu) )kapsamında oluÅŸturulmuÅŸtur.  Projenin en önemli bina tipleri (veya oda tipleri) için tamamen saÄŸlık esaslı bir kritere dayanana tavsiye edilebilen havalandırma uygulamalarını belirlemek için gerekçeli açıklamalar geliÅŸtirmek gibi son derece iddialı bir amacı vardır. Burada önemli karar verici rolde enerji yoktur, fakat saÄŸlığa dayanan önerilerin etkilerinin- henüz nihai karar verilmese de- getireceÄŸi enerji ihtiyacı, sebep olacağı sera gazı salımları gibi birkaç boyuttan deÄŸerlendirilmesini amaçlamaktadır.

 

Havalandırma oranlarının enerji etkisi analizi için oluÅŸturulan çerçeve aÅŸağıda Åžekil 1’de verilmiÅŸtir. 

Analiz iklim farklılıklarını, bina tiplerini, bina özelliklerini ve Avrupa’da bulunan havalandırma sistemlerini temsil etmeye çalışmaktadır. Esas karar “havalandırma oranları etkisi” nin havalandırma oranına karşılık hesaplanan enerji talebinin sonuçlarının grafik olarak gösterilen eÄŸimi yardımıyla  [(kWh/m² yıl)/(m³/h kiÅŸi)] birimi üzerinden deÄŸerlendirilmesiydi. Bu etki ilk olarak ısıtma ve soÄŸutma için gerekli olan termal enerji ihtiyaçları seviyesinde ve ikinci olarak ısıtma, soÄŸutma ve havanın hareket ettirilmesi için genel enerji bakımından iki seviyede deÄŸerlendirildi. Sonuçlar daha sonra b iliÅŸkinin yapılan her vaka analizinde doÄŸrusal olduÄŸunu doÄŸruladı ve bu suretle yaklaşım da doÄŸrulanmış oldu. EÄŸimi bulmak için, her incelenen vaka 0 - 50 m³/h kiÅŸi birimi arasında beÅŸ deÄŸiÅŸik havalandırma oranında çalıştırıldı. 

 

Havalandırma oranlarının yanında problemi ÅŸekillendiren nitelikte tanımlanan diÄŸer deÄŸiÅŸkenler: binanın tipi (bu kapsamda dört tip dikkate alındı: müstakil ev, apartman, ofis ve okul), iklim (burada da üç model dikkate alındı: Lizbon, Paris ve Helsinki), ısıtma ve soÄŸutma ayar noktaları (standart 20-25°C, daha hassas 21-25°C veya esnek 18-27°C), hava akış kontrol tipi (kontrol yok/sürekli havalandırma, talep kontrollü havalandırma ve serbest soÄŸutma), nem kontrol (yok, %25 ve %75 arası bağıl neme müsaade eden orta ve %40 ile %60 arasında dar bir bandı uygulayan katı bant) ve ısı geri kazanımın mevcut olması. Bu da daha sonra maksimum verimde çalışacak dengeli veya hemen hemen dengeli bir havalandırma gerektirir ve bu nedenle bina kabuÄŸunun hava sızmazlığı konusunu harekete geçirmektedir (incelenen durumlarda ortalama 0.1, 0.3, 0.6 veya 1.2 ach-1 (Air Changes per Hour- Saatte hava deÄŸiÅŸimi) olarak dikkate alınmıştır)

 

DeÄŸiÅŸkenler Åžekil 1’e göre organize edilmiÅŸ ve ayrılmıştır. Her bina ve iklim için özelliklerin kombinasyonunda bir referans durum tanımlanmıştır. Bina kabuÄŸunun ve iÅŸletmesinin özellikleri her iklime göre uyarlanmış, yerel uzmanlardan gelen bilgilere göre Tablo 1’de özetlenmiÅŸtir.

 

Bir deÄŸiÅŸkene bir defada referans durumdan baÅŸlayarak bir hassasiyet analizi uygulanmıştır. Sonunda deÄŸiÅŸkenlerin her birindeki ileri özellikleri bir araya getiren bir “geliÅŸmiÅŸ sistem” de dikkate alınmıştır. Bu geliÅŸmiÅŸ sistem son derece hava sızmaz bir bina kabuÄŸu, yüksek verimlilikte ısı geri kazanımı, talep kontrolü ve serbest soÄŸutma gibi özelliklerle nitelendirilmiÅŸtir. Tablo 2 her bina ve iklim için referans durumun niteliklerini ve bunun yanında ele alınan geliÅŸmiÅŸ sistemin de niteliklerini göstermektedir. 

 

Sonuçlar ilk olarak ısıtma ve soÄŸutma için termal enerji ihtiyacı içinde deÄŸerlendirilmiÅŸtir. Bu deÄŸerlendirme ESP-r yazılımıyla dinamik bir simülasyonla yapılmıştır. Åžekil 2 dikkate alınan üç referans iklimlerin her birindeki müstakil ev için referans durum ve geliÅŸmiÅŸ sistem için bu sonuçları göstermektedir. Sonuçlar son derece açık olarak “hava akışına karşı termal enerjideki” deÄŸiÅŸme eÄŸiminin birçok bina-iklim kombinasyonunda referans durum/mevcut uygulamaya nazaran geliÅŸmiÅŸ sistemde çok daha düÅŸük olduÄŸunu göstermiÅŸtir. GeliÅŸmiÅŸ sistemin ele alındığı birçok durumda bu eÄŸim hatta sıfır olmakta, minimum havalandırma hava akış oranının termal enerji talebinde adeta ihmal edilebilir bir etkisi olduÄŸunu ortaya çıkarmaktadır.  

 

Fanları sürmek için gerekli olan enerjiyi de analizin içine dâhil etmek, bunun yanında ısıtma ve soÄŸutmanın genellikle farklı verim seviyelerinde saÄŸlanacağı da göz önünde bulundurularak, verilen enerji bakımından da ayrıca bir analiz yapılmıştır. Bu maksatla referans dönüÅŸtürme planı ısıtmanın temel olarak bir ısı pompası sistemiyle (hava veya toprak kaynaklı), soÄŸutmanın soÄŸutma makinesi ve mekanik havalandırmada ise havanın ortamdan bir kanal ve fan sistemiyle ortalama nitelikteki bir fan vasıtasıyla yapıldığını dikkate almıştır. Ancak bu referans sistemin kullanılması sadece HVAC enerjisi talep eden birkaç elemanı tek bir gösterge altına toplamada kolaylık saÄŸlaması için olduÄŸu önemle vurgulanmaktadır, bu nedenle referans sistemin kendisi için bir tavsiyede bulunmaya ihtiyaç yoktur.

 

Åžekil 3 Halen uygulanan sistem ve geliÅŸmiÅŸ sistemle ısıtma, soÄŸutma ve havayı hareket ettirmek için hava akış oranının 10m³/(h. KiÅŸi) oranında deÄŸiÅŸmesinin etkisini göstermektedir. Tek olarak ısı enerjisinde olduÄŸu gibi, sonuçlar deÄŸiÅŸmenin getirdiÄŸi etkilerin geliÅŸmiÅŸ sistemde halen uygulanan sisteme nazaran çok daha az olduÄŸunu göstermiÅŸtir. GeliÅŸmiÅŸ sistemlerde, havalandırma oranının 10 m³/(h.kiÅŸi) oranında deÄŸiÅŸmesinin etkisi hiçbir zaman verilen enerjide 2 kWh/(m².yıl) dan daha fazla olmamıştır.

 

Åžekil 4 önceki sonuçları havalandırma oranlarının farazi olarak mevcut uygulamada 20 m³/(h kiÅŸi) den geliÅŸmiÅŸ uygulamada 30 m³/(h kiÅŸi) olarak artması ile ima edilen deÄŸiÅŸme yüzdesi olarak ifade etmektedir. Åžekil iki vaka dışındaki tüm incelemelerde, havalandırma oranlarının artımı yönünde bir ihtiyaç olması halinde – tasarlanan kurulumdan çok fazla ancak burada tartışma konusu olmayan- bu tedbirin enerjiye etkisi daha geliÅŸmiÅŸ havalandırma sistemleri ve hava sızmaz bina dış cepheleri kullanarak etkili bir ÅŸekilde hafifletilebilir.

 

Bu sonuçlar “kiÅŸiye” bazında havalandırma oranlarındaki artmanın veya azalmanın etkisinin etkili bir ÅŸekilde hafifletilebileceÄŸini doÄŸrularken, üzerinde ilave çalışmanın gerekeceÄŸi en azından iki önemli soru ortaya çıkmaktadır. Bunlardan birincisi geliÅŸmiÅŸ sistemleri Avrupa’nın “her yerinde”  kabul etmenin “maliyet etkiÅŸnliÄŸi” dir. Önem daha az  olmayan diÄŸer, ise hava sısmazlığı çok iyi olan binaların açık hava ortamına karşı bir sığınak olarak deÄŸil tam aksine yılın büyük bir kısmında dış ortamın bir uzantısı olarak kabul edilen Avrupa’nın birçok bölgesinde yaygın kültüre uygun olup olmadığıdır.