Research Article
BibTex RIS Cite

Active Facade Systems Applied in Energy Efficient Buildings

Year 2024, , 181 - 197, 28.12.2024

Hatice Fulya Cebecioğlu Avcı , Zafer Akdemir

https://doi.org/10.59389/modular.1394734

Abstract

Energy problem and increasing global climate and ecological crises have highlighted issues such as ecological approaches in building design, sustainability and energy efficient design. Energy efficient building design aims to minimize energy consumption, energy conservation, use of renewable energy resources throughout the life of the building and environmentally friendly buildings. Office buildings are one of the building types with high energy consumption. Facades, which separate the interior and exterior of the building, with the advancement of building technology, are becoming active components that can adapt to changing climatic conditions and contribute to the provision of indoor comfort conditions with minimum energy consumption. In this study, it is aimed to see the potential of different facade system solutions in energy efficient design and the effect of innovative approaches by examining the active facade solutions most commonly applied on office building facades and the facade systems in which components used in renewable energy production are integrated into the facade. Four sample buildings where one or more of these facade solutions were used were examined and it was seen that the priorities of facade decisions were energy consumption, thermal comfort and visual comfort.

Keywords

Energy-Efficient Facade Design Intelligent Facades Office Building Facades

References

  • AHR. (t.y.). Al Bahr Towers. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.ahr.co.uk/projects/al-bahr-towers adresinden alındı.
  • Arch20. (t.y.). Pearl River Tower – SOM10. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.arch2o.com/pearl-river-tower-som/#google_vignette adresinden alındı.
  • Ariatta. (t.y.). Gioia 22 – Porta Nuova. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.ariatta.it/30/case-studies/152/gioia-22-porta-nuova.html adresinden alındı.
  • Arup. (t.y.). Al Bahr Towers. 15 Kasım 2023 tarihinde https://www.arup.com/projects/al-bahr-towers adresinden alındı.
  • AS+GG. (t.y.). FKI Tower. 8 Ekim 2023 tarihinde https://smithgill.com/work/fki/ adresinden alındı.
  • AV. (t.y.). Media-TIC Building. 15 Kasım 2023 tarihinde https://arquitecturaviva.com/works/media-tic-building adresinden alındı.
  • Bowman Riley. (t.y.). Hml Head Office – Skipton. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.bowmanriley.com/projects/hml-head-office/ adresinden alındı.
  • Cebecioğlu, H. F. (2004). Çift katmanlı giydirme cephelerin sınıflandırılması ve değerlendirilmesi [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Tez Veritabanı, Tez No. 151644.
  • Compagno, A. (2002). Intelligent Glass Façades. Berlin: Birkhauser.
  • CTBUH. (t.y.). Bahrain World Center 1. Erişim tarihi: 25 Aralık 2023, https://www.skyscrapercenter.com/building/bahrain-world-trade-center-1/998
  • Çakmanus, İ. (2004). Enerji verimli bina tasarım yaklaşımı. Tesisat Mühendisliği Dergisi (84), 20-27.
  • Çelebi, G. (2002). Bina düşey kabuğunda fotovoltaik panellerin kullanım ilkeleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 17(3), 17-33.
  • Dikmen, Ç. (2011). Enerji etkin yapı tasarım ölçütlerinin örneklenmesi. Politeknik Dergisi, 14(2), 121-134.
  • Engin, N. (2012). Enerji etkin tasarımda pasif iklimlendirme: Doğal havalandırma. Tesisat Mühendisliği (129), 62-70.
  • Frechette, R. E., & Gilchrist, R. (2008). Case Study: Pearl River Tower. CTBUH 2008 8th World Congress. Dubai: 1-11.
  • Gensler. (t.y.). Hess Tower. 25 Aralık 2023 tarihinde https://www.gensler.com/projects/hess-tower adresinden alındı.
  • Giselbrecht. (t.y.). Showroom Kiefer technic. 15 Kasım 2023 tarihinde https://giselbrecht.at/projekte/gewerbe_industriebauten/kiefer/index.html# adresinden alındı.
  • Gonçalves, H., Aelenei, L., & Rodrigues, C. (2012, Mart). SOLAR XXI: A Portuguese office building towards net zero-energy building. REHVA Journal, 19(3), 34-40.
  • Ilgın, H. E., ve Günel, M. H. (2021, Aralık). Rüzgâr enerjisinin yüksek binalara mimari entegrasyon stratejilerinin tipolojik sınıflandırması için bir öneri. Yapı (472), 52-56.
  • Imarabe. (t.y.). Architecture. 25 Aralık 2023 tarihinde https://www.imarabe.org/en/architecture adresinden alındı.
  • Karanouh, A., & Kerber, E. (2015). Innovations in dynamic architecture. Journal of Facade Design and Engineering, 3(2), 185-221. doi:10.3233/FDE-150040
  • Kim, H.-G., Jeon, W.-H., & Kim, D.-H. (2016). Wind resource assessment for high-rise BIWT using RS-NWP-CFD. Remote Sensing, 8(12), 1019. https://doi.org/10.3390/rs8121019
  • Lee, E., Selkowitz, S., Bazjanac, V., Inkarojrit, V., & Kohler, C. (2002). High-performance commercial building facades. Berkeley: Lawrence Berkeley National Laboratory.
  • Loncour, X., Deneyer, A., Blasco, M., Flamant, G., & Wouters, P. (2005). Ventilation double skin façades. Brussels: Belgian Building Research Institute (BBRI).
  • Loonen, R. C., Rico-Martinez, J. M., Favoino, F., Marcin, B., Menezo, M., La Ferla, G., & Aelenei, L. (2015). Design for façade adaptability – Towards a unified and systematic characterization. In Proceedings of the 10th Energy Forum - Advanced Building Skins, (1274-1284). Bern, İsviçre. https://www.researchgate.net/publication/279955723_Design_for_facade_adaptability_-_Towards_a_unified_and_systematic_characterization
  • Manioğlu, G. (1995). İklimsel konfor ve enerji ekonomisi açısından ısıtma sisteminin işletme şekline bağlı olarak bina kabuğunun ısıl performansının değerlendirilmesi. Bina Yapımında Güncel Yaklaşımlar Sempozyumu, İstanbul, (235-249).
  • Moghtadernejad, S., Mirza, S. M., & Chouinard, L. E. (2019). Façade design stages: ıssues and considerations. ACS Journal of Achitectural Engineering, 25(1), 04018033-1-10. doi:10.1061/(ASCE)AE.1943-5568.0000335
  • Poizaris, H. (2004). Double skin façades for office buildings. Lund: Lund Institute of Technology Department of Construction and Architecture.
  • Saelens, D. (2002). Energy performance assessments of single storey multiple-skin façades. Leuven: Katholieke Universiteit Leuven.
  • Samyn and Partners. (t.y.). Head office of AGC Glass Europe. Erişim tarihi: 15 Kasım 2023, https://samynandpartners.com/portfolio/head-office-of-agc-glass-europe-5/
  • Sauerbruchhutton. (t.y.). Cologne Oval Offices. Erişim tarihi: 15 Kasım 2023, https://www.sauerbruchhutton.de/en/project/coo
  • Sayın, S., ve Koç, İ. (2011). Güneş enerjisinden aktif olarak yaralanmada kullanılan fotovoltaik (PV) sistemler ve yapılarda kullanım biçimleri. Selçuk Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 26(3), 89-106.
  • Seangodsell. (t.y.). RMIT Design Hub. 15 Kasım 2023 tarihinde https://www.seangodsell.com/rmit-design-hub adresinden alındı.
  • Solarchitecture. (t.y.). Hanwha Headquarters. 10 Ekim 2023 tarihinde https://solarchitecture.ch/hanwha-headquarters/ adresinden alındı.
  • Space Modulator. (1999). RWE Tower - a New Phase of Ecological and High-tech. No.86. 25 Aralık 2023 tarihinde http://space-modulator.jp/sm81~90/sm86_contents/sm86_e_2skin_txt.html adresinden alındı.
  • Tomlinson, R., Baker, W., Leung, L., Chien, S., & Zhu, Y. (2014). Case Study: Pearl River Tower, Guangzhou. CTBUH Journal, (II), 11-17.
  • Unstudio. (t.y.a). Hanwha Headquarters Remodelling. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.unstudio.com/en/page/11994/hanwha-headquarters-remodelling adresinden alındı.
  • Unstudio. (t.y.b). Study: Hanwha Headquarters Responsive Facade, Part 1. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.unstudio.com/en/page/5879/study-hanwha-headquarters-responsive-facade-part-1 adresinden alındı.
  • Wigginton, M., & Harris, J. (2002). Intelligent skins. Oxford: Architectural Press.
  • Wikiarquitectura. (t.y.). Al Bahar Towers. Erişim tarihi: 10 Ekim 2023, https://en.wikiarquitectura.com/building/al-bahar-towers/
  • Wood, A., & Salib, R. (2013). Natural Ventilation in High-Rise Office Buildings. Oxon: Routledge.

Enerji Etkin Ofis Binalarında Uygulanan Aktif Cephe Sistemleri

Year 2024, , 181 - 197, 28.12.2024

Hatice Fulya Cebecioğlu Avcı , Zafer Akdemir

https://doi.org/10.59389/modular.1394734

Abstract

Enerji sorunu, küresel boyutta artan iklim ve ekoloji krizleri; bina tasarımında ekolojik yaklaşımlar, sürdürülebilirlik, enerji etkin tasarım gibi konuları öne çıkarmıştır. Enerji etkin bina tasarımı, binanın ömrü boyunca en az enerji tüketimini, enerji korunumunu, yenilebilir enerji kaynaklarının kullanımını ve çevreye duyarlı binaları amaçlamaktadır. Ofis binaları, enerji tüketimi yüksek yapı tiplerinden biridir. Bina iç ve dış ortamları arasında ayırıcı görevi olan cepheler, yapı teknolojisinin ilerlemesiyle bina içi konfor koşullarının en az enerji tüketimiyle sağlanmasına katkıda bulunan, değişen iklim koşullarına uyum sağlayabilen aktif bileşenler haline gelmektedir. Bu çalışmada, ofis binaları cephelerinde en çok uygulanan aktif cephe çözümleri ve yenilenebilir enerji üretiminde kullanılan bileşenlerin cepheye entegre olduğu cephe sistemleri incelenmiştir. Farklı cephe sistem çözümlerinin enerji etkin tasarımdaki potansiyelinin ve yenilikçi yaklaşımların etkisinin görülmesi amaçlanmıştır. Bu cephe çözümlerinin bir veya birkaçının kullanıldığı dört örnek bina incelenmiş ve cephe tasarım kararlarının önceliklerinin enerji tüketimi, ısıl konfor ve görsel konfor olduğu görülmüştür.

Keywords

Enerji Etkin Cephe Tasarımı Akıllı Cepheler Ofis Binası Cepheleri

References

  • AHR. (t.y.). Al Bahr Towers. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.ahr.co.uk/projects/al-bahr-towers adresinden alındı.
  • Arch20. (t.y.). Pearl River Tower – SOM10. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.arch2o.com/pearl-river-tower-som/#google_vignette adresinden alındı.
  • Ariatta. (t.y.). Gioia 22 – Porta Nuova. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.ariatta.it/30/case-studies/152/gioia-22-porta-nuova.html adresinden alındı.
  • Arup. (t.y.). Al Bahr Towers. 15 Kasım 2023 tarihinde https://www.arup.com/projects/al-bahr-towers adresinden alındı.
  • AS+GG. (t.y.). FKI Tower. 8 Ekim 2023 tarihinde https://smithgill.com/work/fki/ adresinden alındı.
  • AV. (t.y.). Media-TIC Building. 15 Kasım 2023 tarihinde https://arquitecturaviva.com/works/media-tic-building adresinden alındı.
  • Bowman Riley. (t.y.). Hml Head Office – Skipton. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.bowmanriley.com/projects/hml-head-office/ adresinden alındı.
  • Cebecioğlu, H. F. (2004). Çift katmanlı giydirme cephelerin sınıflandırılması ve değerlendirilmesi [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Tez Veritabanı, Tez No. 151644.
  • Compagno, A. (2002). Intelligent Glass Façades. Berlin: Birkhauser.
  • CTBUH. (t.y.). Bahrain World Center 1. Erişim tarihi: 25 Aralık 2023, https://www.skyscrapercenter.com/building/bahrain-world-trade-center-1/998
  • Çakmanus, İ. (2004). Enerji verimli bina tasarım yaklaşımı. Tesisat Mühendisliği Dergisi (84), 20-27.
  • Çelebi, G. (2002). Bina düşey kabuğunda fotovoltaik panellerin kullanım ilkeleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 17(3), 17-33.
  • Dikmen, Ç. (2011). Enerji etkin yapı tasarım ölçütlerinin örneklenmesi. Politeknik Dergisi, 14(2), 121-134.
  • Engin, N. (2012). Enerji etkin tasarımda pasif iklimlendirme: Doğal havalandırma. Tesisat Mühendisliği (129), 62-70.
  • Frechette, R. E., & Gilchrist, R. (2008). Case Study: Pearl River Tower. CTBUH 2008 8th World Congress. Dubai: 1-11.
  • Gensler. (t.y.). Hess Tower. 25 Aralık 2023 tarihinde https://www.gensler.com/projects/hess-tower adresinden alındı.
  • Giselbrecht. (t.y.). Showroom Kiefer technic. 15 Kasım 2023 tarihinde https://giselbrecht.at/projekte/gewerbe_industriebauten/kiefer/index.html# adresinden alındı.
  • Gonçalves, H., Aelenei, L., & Rodrigues, C. (2012, Mart). SOLAR XXI: A Portuguese office building towards net zero-energy building. REHVA Journal, 19(3), 34-40.
  • Ilgın, H. E., ve Günel, M. H. (2021, Aralık). Rüzgâr enerjisinin yüksek binalara mimari entegrasyon stratejilerinin tipolojik sınıflandırması için bir öneri. Yapı (472), 52-56.
  • Imarabe. (t.y.). Architecture. 25 Aralık 2023 tarihinde https://www.imarabe.org/en/architecture adresinden alındı.
  • Karanouh, A., & Kerber, E. (2015). Innovations in dynamic architecture. Journal of Facade Design and Engineering, 3(2), 185-221. doi:10.3233/FDE-150040
  • Kim, H.-G., Jeon, W.-H., & Kim, D.-H. (2016). Wind resource assessment for high-rise BIWT using RS-NWP-CFD. Remote Sensing, 8(12), 1019. https://doi.org/10.3390/rs8121019
  • Lee, E., Selkowitz, S., Bazjanac, V., Inkarojrit, V., & Kohler, C. (2002). High-performance commercial building facades. Berkeley: Lawrence Berkeley National Laboratory.
  • Loncour, X., Deneyer, A., Blasco, M., Flamant, G., & Wouters, P. (2005). Ventilation double skin façades. Brussels: Belgian Building Research Institute (BBRI).
  • Loonen, R. C., Rico-Martinez, J. M., Favoino, F., Marcin, B., Menezo, M., La Ferla, G., & Aelenei, L. (2015). Design for façade adaptability – Towards a unified and systematic characterization. In Proceedings of the 10th Energy Forum - Advanced Building Skins, (1274-1284). Bern, İsviçre. https://www.researchgate.net/publication/279955723_Design_for_facade_adaptability_-_Towards_a_unified_and_systematic_characterization
  • Manioğlu, G. (1995). İklimsel konfor ve enerji ekonomisi açısından ısıtma sisteminin işletme şekline bağlı olarak bina kabuğunun ısıl performansının değerlendirilmesi. Bina Yapımında Güncel Yaklaşımlar Sempozyumu, İstanbul, (235-249).
  • Moghtadernejad, S., Mirza, S. M., & Chouinard, L. E. (2019). Façade design stages: ıssues and considerations. ACS Journal of Achitectural Engineering, 25(1), 04018033-1-10. doi:10.1061/(ASCE)AE.1943-5568.0000335
  • Poizaris, H. (2004). Double skin façades for office buildings. Lund: Lund Institute of Technology Department of Construction and Architecture.
  • Saelens, D. (2002). Energy performance assessments of single storey multiple-skin façades. Leuven: Katholieke Universiteit Leuven.
  • Samyn and Partners. (t.y.). Head office of AGC Glass Europe. Erişim tarihi: 15 Kasım 2023, https://samynandpartners.com/portfolio/head-office-of-agc-glass-europe-5/
  • Sauerbruchhutton. (t.y.). Cologne Oval Offices. Erişim tarihi: 15 Kasım 2023, https://www.sauerbruchhutton.de/en/project/coo
  • Sayın, S., ve Koç, İ. (2011). Güneş enerjisinden aktif olarak yaralanmada kullanılan fotovoltaik (PV) sistemler ve yapılarda kullanım biçimleri. Selçuk Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 26(3), 89-106.
  • Seangodsell. (t.y.). RMIT Design Hub. 15 Kasım 2023 tarihinde https://www.seangodsell.com/rmit-design-hub adresinden alındı.
  • Solarchitecture. (t.y.). Hanwha Headquarters. 10 Ekim 2023 tarihinde https://solarchitecture.ch/hanwha-headquarters/ adresinden alındı.
  • Space Modulator. (1999). RWE Tower - a New Phase of Ecological and High-tech. No.86. 25 Aralık 2023 tarihinde http://space-modulator.jp/sm81~90/sm86_contents/sm86_e_2skin_txt.html adresinden alındı.
  • Tomlinson, R., Baker, W., Leung, L., Chien, S., & Zhu, Y. (2014). Case Study: Pearl River Tower, Guangzhou. CTBUH Journal, (II), 11-17.
  • Unstudio. (t.y.a). Hanwha Headquarters Remodelling. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.unstudio.com/en/page/11994/hanwha-headquarters-remodelling adresinden alındı.
  • Unstudio. (t.y.b). Study: Hanwha Headquarters Responsive Facade, Part 1. 6 Ekim 2023 tarihinde https://www.unstudio.com/en/page/5879/study-hanwha-headquarters-responsive-facade-part-1 adresinden alındı.
  • Wigginton, M., & Harris, J. (2002). Intelligent skins. Oxford: Architectural Press.
  • Wikiarquitectura. (t.y.). Al Bahar Towers. Erişim tarihi: 10 Ekim 2023, https://en.wikiarquitectura.com/building/al-bahar-towers/
  • Wood, A., & Salib, R. (2013). Natural Ventilation in High-Rise Office Buildings. Oxon: Routledge.
There are 41 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Building (Other)
Journal Section Research Article
Authors

Hatice Fulya Cebecioğlu Avcı 0000-0002-8208-4572

Zafer Akdemir 0000-0003-3464-3568

Publication Date December 28, 2024
Submission Date November 23, 2023
Acceptance Date February 6, 2024
Published in Issue Year 2024

Cite

APA Cebecioğlu Avcı, H. F., & Akdemir, Z. (2024). Enerji Etkin Ofis Binalarında Uygulanan Aktif Cephe Sistemleri. Modular Journal, 7(1-2), 181-197. https://doi.org/10.59389/modular.1394734