RCP4.5 ve RCP8.5 iklim senaryolarına göre konutlarda iklim değişikliği etki değerlendirmesi

Bina sektörü ve özellikle konut binaları, CO2 salımlarındaki büyük payları, önemli enerji tasarrufu potansiyelleri ve kullanıcılarının artan konfor beklentileri nedeniyle iklim değişikliğinde yüksek öncelikli bir alandır. Bu makale, İstanbul ilinde çok katlı tipik bir konut binası için iklim değişikliği etki değerlendirmesinin simülasyon temelli sonuçlarını sunmaktadır. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Panelinin belirlediği, düşük/orta ve yüksek CO2 salımı olasılıklarını temsil eden RCP 4.5 ve RCP 8.5 projeksiyonları seçilmiş ve 2060 yılı için bu iki senaryoya ait saatlik iklim verileri oluşturulmuştur. Bina simülasyonlarında, doğal havalandırılmadan klimaya kadar farklı bina kullanımı profillerini temsil eden üç farklı soğutma senaryosu geliştirilmiştir. İncelenen bina performans metrikleri, bina ısıtma/soğutma enerji tüketimi, bina CO2 salımı ile kullanıcı ısıl konforu olarak seçilmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre gelecekte öngörülen sıcaklık artışının, binalarda soğutma enerjisi tüketimi ve/veya kullanıcı konforu üzerinde güçlü bir etkiye sahip olacağını göstermektedir. Çalışmada elde edilen sonuçlar, gelecekte binaların iklim değişikliğine adaptasyonuna yönelik tedbirlerin alınması gerekliliğine ve elektrik üretiminde dekarbonizasyonun iklim değişikliğinin etkilerinin azaltılmasındaki önemine işaret etmektedir. Bu makalede sunulan analiz sonuçları, iklim değişikliği için retrofit çalışmaları konusunda gelecekteki çalışmalara da temel oluşturacaktır. 

Climate Change Impact Assessment in Residential Buildings utilizing RCP4.5 and RCP8.5 Projections

The building industry, especially residential buildings, is a high priority area in climate change due to its large share of CO2 emissions, significant energy saving potentials and the increased comfort expectations of building occupants. This paper presents the simulation-based results of the climate change impact assessment for a typical multi-storey residential building in Istanbul. RCP4.5 and RCP8.5 projections that are defined by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), representing low / medium and high CO2 emission projections, were selected and hourly climate data for each projection were generated for 2060. In building simulations, three different cooling scenarios were developed, representing different occupancy profiles, from natural ventilation to air conditioning. The selected building performance metrics were building heating / cooling energy consumption, building CO2 emissions and occupant thermal comfort. According to the simulation results, global warming in the future will have a strong effect on cooling energy consumption and / or user comfort in buildings. The results of the study point to the necessity of the development of adaptive strategies against climate change in the future and the importance of decarbonization in electricity generation to mitigate the effects of climate change. The results of the analyses presented in this article will also serve as a basis for future studies on retrofit studies for climate change.

___

  • Wilby, R. ., A Review of Climate Change Impacts on the Built Environment, Built Environ., vol. 33, no. 1, 31–45, 2007.
  • Gething, B., Gethering, W., Puckett, K., Design for Climate Change. RIBA, 2013.
  • IEA, Transition to Sustainable Buildings - Strategies and opportunities to 2050. 2013.
  • Parry, M. L., Canziani, O. F., Palutikof, J. P., van der Linden, P. J., Hanson, C. E., IPCC, 2007: Summary for Policymakers, Clim. Chang. 2007 Impacts, Adapt. Vulnerability. Contrib. ofWorking Gr. II to Fourth Assess. Rep. Intergov. Panel Clim. Chang., no. April 2007, 7–22, 2007.
  • de Wilde, P., Coley, D., The implications of a changing climate for buildings, Building and Environment, vol. 55, 1–7, 2012.
  • IEA, The Future of Cooling: Opportunities for energy-efficient air conditioning, 2018.
  • Lomas, K. J., Kane, T., Summertime temperatures and thermal comfort in UK homes, Building Research and Information, 2013, vol. 41, no. 3, 259–280.
  • Giorgi, F., Lionello, P., Climate change projections for the Mediterranean region, Glob. Planet. Change, vol. 63, no. 2–3, 90–104, 2008.
  • Erlat, E., Türkeş, M., Observed changes and trends in numbers of summer and tropical days, and the 2010 hot summer in Turkey, Int. J. Climatol., vol. 33, no. 8, 1898–1908, 2013.
  • Erlat, E., Türkeş, M., Analysis of observed variability and trends in numbers of frost days in Turkey for the period 1950-2010, Int. J. Climatol., vol. 32, no. 12, 1889–1898, 2012.
  • Türkeş, M., Koç, T., Sariş, F., Spatiotemporal variability of precipitation total series over Turkey, Int. J. Climatol., vol. 29, no. 8, 1056–1074, 2009.
  • Lelieveld, J., Hadjinicolaou, P., Kostopoulou, E., Chenoweth, J., El Maayar, M., Giannakopoulos, C., Hannides, C., Lange, M. A., Tanarhte, M., Tyrlis, E., Xoplaki, E., Climate change and impacts in the Eastern Mediterranean and the Middle East, Clim. Change, vol. 114, no. 3–4, 667–687, 2012.
  • Balat, M., Turkey’s energy demand and supply, Energy Sources, Part B Econ. Plan. Policy, vol. 4, no. 1, 111–121, 2009.
  • The Government of Turkey, Republic of Turkey Intended Nationally Determined Contribution, United Nations Framew. Conv. Clim. Chang., 2015.
  • Ministry Of Energy And Natural Resources Menr, Strategic Plan 2010-2014, 2010.
  • Ministry of Environment and Urbanization, Republic of Turkey Climate Change Strategy 2010-2023, Ankara, 2010.17. World Bank, Turkey: Urbanization from 2005 to 2015.
  • Balaban, O., The negative effects of construction boom on urban planning and environment in Turkey: Unraveling the role of the public sector, Habitat Int., vol. 36, no. 1, 26–35, 2012.
  • Belcher, S., Hacker, J., Powell, D., Constructing design weather data for future climates, Build. Serv. Eng. Res. Technol., vol. 26, no. 1, 49–61, 2005.
  • Troup, L., Fannon, D., Morphing Climate Data to Simulate Building Energy Consumption, ASHRAE and IBPSA-USA Building Performance Modeling Conference, 2016.
  • Pachauri, R. K., Allen, M. R., Barros, V. R., Broome, J., Cramer, W., Christ, R., Church, J. A., Clarke, L., Dahe, Q., Dasgupta, P., Climate change 2014: synthesis report. Contribution of Working Groups I, II and III to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC, 2014.
  • Dickinson, R., Brannon, R., Generating Future Weather Files for Resilience, PLEA 2016: 36th International Conference on Passive and Low Energy Architecture, 2016.
  • ASHRAE, Standard for the design of high-performance green buildings except low-rise residential buildings (189-1), ASHRAE Stand., no. 189.1-2011, 2011.
  • Turkish Standard Institute, TS 825 - Thermal insulation requirements for buildings, 2008.
  • Sassani, A., Meral, C., Pasaoglu, O., Environmental and thermal performance of a typical concrete based external wall system, 11th International Congress on Advances in Civil Engineering, 2014, 1–8.
  • Seo, J., Jeon, J., Lee, J.-H., Kim, S., Thermal performance analysis according to wood flooring structure for energy conservation in radiant floor heating systems, Energy Build., vol. 43, 2039–2042, 2011.
  • Integrated Environmental Solutions Limited, Apache-Tables User Guide IES Virtual Environment 6.4.
  • Turkish Statistical Institute, Population and Housing Census, 2011.
  • Eurostat, Energy statistics - Cooling and heating degree days, 2018.
  • Hamdy, M., Carlucci, S., Hoes, P. J., Hensen, J. L. M., The impact of climate change on the overheating risk in dwellings—A Dutch case study, Build. Environ., vol. 122, no. August 2003, 307–323, 2017.
  • Ecoinvent Centre, Ecoinvent Database. 2012.
  • Wan, K. K. W., Li, D. H. W., Pan, W., Lam, J. C., Impact of climate change on building energy use in different climate zones and mitigation and adaptation implications, Appl. Energy, vol. 97, 274–282, 2012.
  • Jenkins, D. P., Singh, H., Eames, P. C., Interventions for large-scale carbon emission reductions in future UK offices, Energy Build., vol. 41, 1374–1380, 2009.
  • Johnston, D., Lowe, R., Bell, M., An exploration of the technical feasibility of achieving CO2 emission reductions in excess of 60% within the UK housing stock by the year 2050, Energy Policy, vol. 33, no. 13, 1643–1659, 2005.
  • Türkiye Elektrik İletim A.Ş., Elektrik enerjisi üretimi - tüketimi - kayıplar, 2017.
  • Atilgan, B., Azapagic, A., Assessing the environmental sustainability of electricity generation in Turkey on a life cycle basis, Energies, vol. 9, no. 1, 2016.
  • Atilgan, B., Azapagic, A., Life cycle environmental impacts of electricity from fossil fuels in Turkey, J. Clean. Prod., vol. 106, 555–564, 2015.
  • Atilgan, B., Azapagic, A., Energy challenges for Turkey: Identifying sustainable options for future electricity generation up to 2050, Sustain. Prod. Consum., vol. 12, no. February, 234–254, 2017.
  • Schenler, W., Bauer, C., Burgherr, P., Hirschberg, S., Bachmann, T., Carrera, D. G., Simons, A., Final report on indicator database for sustainability assessment of advanced electricity supply options, Deliverable D10. 1—RS 2b, 2008.
  • Santoyo-Castelazo, E., Gujba, H., Azapagic, A., Life cycle assessment of electricity generation in Mexico, Energy, vol. 36, no. 3, 1488–1499, 2011.
  • Asdrubali, F., Baldinelli, G., D’Alessandro, F., Scrucca, F., Life cycle assessment of electricity production from renewable energies: Review and results harmonization, Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 42, 1113–1122, 2015.
  • Evans, A., Strezov, V., Evans, T. J., Sustainability considerations for electricity generation from biomass, Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 14, no. 5, 1419–1427, 2010.
  • Niu, J., Burnett, J., Integrating radiant/operative temperature controls into building energy simulations, ASHRAE Trans., vol. 14, 1998.
  • CIBSE, Environmental design: CIBSE Guide A, Chart. Inst. Build. Serv. Eng. London, 2015.
  • de Dear, R. J., Brager, G. S., Developing an adaptive model of thermal comfort and preference, ASHRAE Trans., vol. 104, no. 1, 145–167, 1998.
  • Peeters, L., Dear, R. de, Hensen, J., D’haeseleer, W., Thermal comfort in residential buildings: Comfort values and scales for building energy simulation, Appl. Energy, vol. 86, no. 5, 772–780, 2009.
  • ISSO, Thermische behaaglijkheid Eisen en achtergronden betreffende het thermisch 626 binnenklimaat in kantoren en vergelijkbare utiliteitsbouw, Rotterdam ISSO, 2014.
  • Oseland, N. A., Predicted and reported thermal sensation in climate chambers, offices and homes, Energy Build., vol. 23, no. 2, 105–115, 1995.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Yapılı dolgulu kolonda sıvı ve gaz fazı kütle transfer katsayıları ve ara yüzey alanı

Gizem GENÇ ÇELİKÇİ, Duygu UYSAL ZIRAMAN, Bekir Zühtü UYSAL

Bina inşaatındaki çalışan duruşlarının farklı ergonomik risk değerlendirme yöntemi ile değerlendirilmesi

Mehmet Ali ZENGİN, Ömer ASAL

Nitrik asit ile modifiye edilmiş biyokütle temelli aktif karbonun süperkapasitör performansının incelenmesi

İffet İşıl GÜRTEN İNAL, Yavuz GÖKÇE, Emine YAĞMUR, Zeki AKTAŞ

Çok amaçlı kurumsal kaynak planlaması uyarlama projelerinin insan kaynağı kısıtı ve belirsizlik altında çizelgelenmesi

Kemal SUBULAN

Tedarikçi seçimi için yeni bir aralık tip-2 hibrit bulanık kural tabanlı AHP sistemi

Müslüm ÖZTÜRK, Turan PAKSOY

Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri

Selçuk DOĞRU, Bülent AKBAŞ

Kanoladan elde edilen biyodizelin performansa, emisyonlara ve yanma karakteristiğine etkilerinin NEDC ve sabit seyir hızlarında incelenmesi

Tolgahan KAYA, Osman Akın KUTLAR, Özgür Oğuz TAŞKIRAN

İş paketi sürelerinin belirli olduğu kaynak kısıtlı proje planlama problemi için öncelik kuralı

Pelin ERCAN, Ömer Özgür TANRIÖVER

Tarihi binaların sağlamlaştırılması için killi kireçtaşından üretilen enjeksiyon malzemesinin karakterizasyonu

Didem OKTAY, Mehmet UĞURYOL, M. Buğra GÜNER, A. Binnaz HAZAR YORUÇ, Nabi YÜZER

Kanoladan elde edilen biyodizelin performansa, emisyonlara ve yanma karakteristiğine etkilerinin NEDC ve sabit motor yüklerinde incelenmesi

Osman Akın KUTLAR, Özgür Oğuz TAŞKIRAN, Tolgahan KAYA