Türkiye'deki Farklı İklim Bölgeleri için Pasif Yapı Tasarım Stratejileri

Abstract

Bu tez, Türkiye'nin iklimsel çeşitliliğini yansıtan dört farklı iklim bölgesinde (Antalya, İstanbul, Ankara, Kars) pasif güneş tasarımı stratejilerinin uygulanabilirliğini karşılaştırmalı olarak incelemiştir. Artan nüfus ve hızlı kentleşmenin binaların enerji talebini artırdığı, bu nedenle fosil yakıt tüketimi ve sera gazı emisyonlarının ciddi boyutlara ulaştığı vurgulanmıştır. Amaç, bölgesel iklim verilerine dayalı pasif tasarım ilkelerini tanımlamak, enerji tüketimini azaltma potansiyelini ortaya koymak ve mimarlara somut öneriler sunmaktır. Araştırma, önce literatür taraması yoluyla pasif tasarım tekniklerini tanımlamış; ardından dört ilin iklim verileri (sıcaklık, nem, güneşlenme süresi, rüzgâr) ile Climate Consultant programı önerileri karşılaştırılmıştır. Devamında Ankara'daki ofis binası örneği üzerinden ayrıntılı alan araştırması yapılmış; diğer üç ilde tasarlanan yapılar bu modelle kıyaslanmıştır. Sonuçlar, her bölgeye özgü farklı stratejilerin benimsendiğini göstermiştir: Antalya ve İstanbul'da gölgelendirme elemanlarının etkin kullanımı, geniş çapraz havalandırma ve açık plan; Ankara'da gece havalandırması, termal kütle dengesi ve toprak barınağı; Kars'ta ağır termal kütle, eğimli çatı ve süper yalıtım uygulamaları öncelikli olmuştur. Tüm illerde, hakim rüzgâr yönünde akslandırma, güney cephe optimizasyonu, yerel iklime özel olarak belirlenmiş cam/zemin oranı ve iklime uygun malzeme seçimleri ortak ilkeler olarak kaleme alınmıştır. Bu çalışmanın bulguları, bölgesel pasif tasarım ilkelerinin enerji tasarrufu üzerinde önemli etkileri olduğunu ortaya koymaktadır. Tez, mimarlık pratiğine yönelik ayrıntılı bir pasif tasarım rehberi sunarken, gelecekte saha testleri ve farklı bina tipolojilerinde uygulama adımlarını da önermektedir. Anahtar Kelimeler: Pasif Güneş sistemleri, Enerji verimliliği, İklime dayalı tasarım, Biyoklimatik mimari, Sürdürülebilir mimari

This thesis presents a comparative analysis of the applicability of passive solar design strategies across four distinct climatic regions of Turkey (Antalya, Istanbul, Ankara, and Kars) reflecting the country's diverse climate conditions. It highlights how rapid urbanization and population growth have significantly increased building energy demands, leading to unsustainable levels of fossil fuel consumption and greenhouse gas emissions. The primary aim of the study is to identify passive design principles based on regional climate data, evaluate their potential to reduce energy consumption, and provide architects with practical design guidelines. The research begins with a literature review to define commonly used passive design techniques. It then compares climate data (temperature, humidity, solar radiation, wind) from the four selected cities with the recommendations generated by the Climate Consultant software. A detailed case study of an office building designed in Ankara follows, serving as a baseline for comparing building models adapted to the other three climates. The results reveal distinct regional strategies: in Antalya and Istanbul, emphasis is placed on effective shading devices, cross ventilation, and open plans; in Ankara, night ventilation, thermal mass balance, and earth sheltering are prioritized; and in Kars, heavy thermal mass, sloped roofs, and superinsulation are key. Shared strategies across all regions include orientation according to prevailing wind, optimization of the south facade, context-specific window-to-floor ratios, and climate-responsive material selection. The findings demonstrate that regional passive design strategies have a substantial impact on energy efficiency. The thesis offers a detailed passive design guide for architectural practice and suggests future research involving on-site testing and applications across various building typologies. Keywords: Passive solar systems, Energy efficiency, Climate-responsive design, Bioclimatic architecture, Sustainable architecture