Kuzu Grup Mekanik Saha Kısım Şefi
Yaşamakta olduğumuz 21. yüzyılda iyi işleyecek yapıların özellikleri “enerji verimliliği, konfor, güvenlik ve sürdürülebilirlik kavramları arasında doğru sinerjinin yakalanması” ile şekillenecektir.
Binalar; aklıyla, ağ yapısıyla, duyarlılığıyla ve adapte olabilirliğiyle yaşayan birer organizmaya dönüştürülmelidir. Bina Teknolojileri ve Akıllı Evler olarak iki farklı bakış açısı olarak ele alınan bağlı binalar ya da akıllı binalar; “kurumsal ve bireysel müşteri” olarak da kendi içerisinde ayrılmaktadır.
Binalarda enerji tüketimi en düşük noktada tutularak en yüksek performansın elde edilmesi gerekmektedir.
Akıllı binaları diğer binalardan ayıran en önemli özelliklerinde biri enerji verimliliğidir.
İnsanoğlu ilk çağlardan beri mahremiyetini koruyan, güvenli, rahat yaşanabilecek, iklimsel ve kültürel koşullara uyum sağlayan yapılar inşa etme çabasında olmuştur.
Diğer yandan nüfusun artması, doğal kaynakların azalması, uluslararası rekabet, enerji maliyetlerinin artması, çevre kirliliği ve konfor şartlarını iyileştirme gibi sebepler bina tasarım yaklaşımına yeni boyutların dahil edilmesini zorunlu kılmıştır.
Akıllı binanın özelliklerine değinecek olursak; Bina otomasyon sistemi, enerji yönetimi ve kontrolü sistemi, aynı zamanda merkezi kontrol ve izleme sistemleri de yine genel bir merkez kapsamında gerçekleştirilerek büyük bir avantaj getirmektedir.
Akıllı binalar; otomasyon sisteminin var olduğunu, elektrik ve elektronik sistemlerinin istenilen düzeyde kullanılabildiğini ve çevresel etkenlere uyum sağlayarak belirli zamanlarda pasif hale gelebilecek ve bunu otomasyonel makineler ile tamamen uyumlu bir şekilde yapabilecek etkileşimli yapılardır.
Günümüzün akıllı binaları, daha iyi enerji verimliliği, daha fazla konfor ve daha düşük işletme maliyetleri gibi daha iyi iş sonuçları için endüstriyel interneti kullanmaya başlıyor.
Sıcaklık, nem, doluluk, enerji kullanımı, anahtar kart okuyucular, park alanı dolumu, yangın, duman, sel, güvenlik, asansörler ve hava kalitesi gibi çeşitli bina işletme parametrelerini ölçen binlerce sensör içerebilir. Sensörler, gerçekten akıllı bir bina deneyimi sağlamak için, çoğu zaman gerçek zamanlı olarak iletilmesi, depolanması, analiz edilmesi ve kullanılması gereken büyük miktardaki verilerin tamamını toplayabiliyor.
Bu eylemler, aydınlatma, çevre, güvenlik, bina sistemleri üzerinde hassas ayrıntı kontrolü yapabilen binlerce aktüatör gerektiriyor. İşlemlerin ve hareketlendirmelerin bazıları son derece zamana duyarlıdır. Ancak bazı uygulamalar, binanın fiber erişim bant genişliğini basmak üzere yoğun bant yoğunluğuna sahiptir.
Akıllı bina konsepti 1980’li yılların başlarında ABD’de doğmuştur. Bu konsepte göre akıllı binalar; Bina içinde ve dışındaki koşulların algılanması, tüketilen kaynak ve enerjinin en aza indirilerek en verimli, rahat ve güvenli bir ortamın oluşturulması ve binadaki nesnelerin insanlarla kullanımı kolay araçlarla etkileşiminin sağlanmasını sağlar. Akıllı binaların temel özellikleri şunlardır:
- HVAC sistemlerinin optimize edilmesi
- Elektrik kullanımının azaltılması
- Bina güvenliğinin en üst seviyeye çıkarılması
- Aydınlatma için akıllı sensörler
- Uzak lokasyonlardan takip ve kontrol edilebilen araçlar vb
Akıllı bina teknolojisi birçok bileşenden meydana gelmektedir. Günümüzde uzaktan erişimle klima, panjur, kombi gibi çeşitli aygıtların açılıp kapatılabildiği evler için de “akıllı ev” deniliyor olsa da akıllı ev teknolojisinin bunlarla sınırlı olmadığı bilinmektedir. “Akıllı ev” denince, bilgisayar ve teknoloji ile donatılmış, kullanıcının konforunu ve güvenliğini sağlarken tasarruf etmesini de sağlayan bir yapı akla gelmelidir. Global olarak yapılan farklı tanımlar temel olarak bu çerçeveyi esas almaktadır.
Ayrıca endüstri 4.0 ile birlikte esnek ve yenilikçi çözümlerin ortaya çıkması, minimum enerji ile maksimum performans alımına odaklanılması, dijitalleşmenin yaygınlaşması “akıllı bina teknolojileri”nde etkili bir rol oynamaktadır.
‘’Akıllı Ev’’ olabilmesi için ihtiyaç duyulan kriterler;
1- İnsanin Biyolojik İhtiyacı
“Akıllı ev” insanın biyolojik yapısına uygun olmalıdır. İnsan vücudu 36°C derece sıcaklıkta nemi faaliyet türüne bağlı olarak yayarak yaşar. Bunlara göre insanın rahat yaşaması için ortam sıcaklığı 18°-24°C arasın da olmalı ve nem oranının da %40 ve %70 arası olmalıdır.
İnsanın sağlıklı yaşaması için gereken sağlıklı mimari yaratılmalıdır. Bu sağlıklı mimari, “Akıllı ev” ler deki otomasyon sistemiyle desteklenir.
2- İç Mimarlıkta İnsan İçin Konfor
Konutlar, insanı doğal iklim şartlarından korumayı amaçlar. Bu amacın gerçekleşmesi için, konutların iç mekan iklimi de sağlıklı olmalıdır. Sağlıklı iç mekanda; ısı, nem, ışık oranları dengeli ve hava hareketi uygun olmalıdır.
Burada belirleyici etken konutun konumu, iç mekan organizasyonu çeşididir. Her zaman refah da olmak için, konutun yeteri kadar büyük ve yerinde olan pencerelere, ısıyı koruyan bir yapı biçimine, yeterli ısınma, odalara uygun mobilyalara ve gerekli havalandırma düzenine sahip olması gerekir.
•Hava İhtiyacı
İnsan hava ile oksijeni solumakta, su buharını ve karbondioksit dışarı atmaktadır. Bunlar insanın ağırlığına, hareketine, beslenmesine ve doğasına göre değişmektedir. Ortalama olarak bir insan, saatte 0.020 m³ karbondioksit ve 40 kg su buharı üretmektedir.
•Oda Sıcaklığı
Dinlenme halindeki bir insan için en uygun oda sıcaklığı 18-25°C arasında değişirken, çalışan bir insan için bu sıcaklığın 15-18°C arasında olması yeterlidir. Bütün bunların yanı sıra, aynı zamanda insan, gıdayla ısıtılan ve kendi kilosunun her biriyle 1.5 WE/h üreten soba olarak nitelendirilebilir. Ortalama 70 kilo olan bir yetişkin, saatte 105 WE/h, günde 5220 WE/h, 25 litre su kaynatmaya yetecek kadar ısı üretir, ısı üretimi şartlara göre değişir. Oda ısısının düşmesi ve hareketle artan odanın ısıtılmasında yumuşak bir ısının, odanın en soğuk kısımlarındaki oda havasını bile ısıtmasına dikkat edilmelidir.
•Oda Nemi
Oda havası %50-60, değişkenli hava nem oranı içermelidir. Nemli oda havası, gereğinden fazla ise mantar, soğuk algınlığı, halsizlik ve terleme gibi çeşitli rahatsızlıklara yol açar.
Su buharı üretimi, insanın önemli soğutma biçimlerinden biridir ve oda sıcaklığı 37°C `nin üzerine çıktığında yükselir.
Akıllı Ev Türleri :
1. Kontrol Edilen Evler; Evdeki iç mekanlarda konfor sağlayan araç ve gereç insan eliyle yönetiliyorsa “kontrol edilen evler” denilir.
2. Programlanabilir Evler; Evdeki araç ve gereçler hazırlanan programı ile yönetiliyorsa “programlanan ev” olarak tanımlanır.
3. Yapay Zekaya Sahip Evler ( Zeki Evler ); Evdeki araç ve gereçler yönetimi için hazırlanan programı değişen şartlara göre karar veriyorsa «yapay zeka / zeki ev” olarak tanımlanır.
4. Engelli İnsanlar İçin Akıllı Evler; Akıllı binalar fiziksel engelli insanlar ve yaşlı insanların bağımsız yaşaya bilmesi için düşünülmüş bir imkandır.
Eve yerleştirilmiş birçok akıllı cihaz, ev sakininin hem 24 saat sağlık kontrolü altında tutabilir hem de hareket etmesinde yardımcı olur.
5. Vücut Hareketlerini Kullanarak Akıllı Ev Kontrolü; Akıllı evdeki kontrolün sağlanmasının başka bir yolu da insanın vücut hareketlerini kullanmaktır.
Burada vücut hareketinden kasıt ; vücudumuzun bir kısmı, ellerimizle ve yüzümüzle yaptığımız bir maksadımızı açıklayan hareketlerdir. İki çeşit vücut hareketi vardır: yapay ve doğal hareketler.
Günümüzde artık birçok projede ‘’Isıtma ve Soğutma Sistemlerinde’’ otomatik kontrolü kullanmaktayız;
Otomatik sıcaklık kontrolü, akıllı ev içindeki sıcaklığın optimum koşullarda tutulması ile temiz hava akışını kontrolünde tutar. Otomatik sıcaklık kontrolü gündüz ve gece sıcaklık ayarları ile optimum sıcaklığı muhafaza eder. Akıllı ev, dış mekanı sıcaklığına göre iç mekan iklimini ayarlayabilmelidir. Böylece ortam sağlanırken, aynı zamanda enerjiden de tasarruf sağlanacaktır.
Akıllı binalar, pasif bina tasarım önlemleri ile yaz aylarında güneşten gelen ışığa gölge yapıp bina içine giren aşırı ışığı engelleyip havalandırma ve soğutma sistemiyle beraber binada etkilerini birleştirebilir. Eğer bu işlemler için iklime uygun malzemeler kullanılırsa hem iklimlendirme sorunu hem de bu iş için ödenen maliyette düşer.
Pasif ve Aktif olarak adlandırılan iki tip solar sistem vardır. Pasif solar sistemi, güneş enerjisini kullanarak radyatördeki suyu ısıtır. Aktif solar sistemi ise binaya giren güneş ısısını denetler ve mekanizma sistemlerinin yardımı ile ısıyı dengede tutar, böylelikle tasarruf da yapılmış olur.
Akıllı ev sistemini kullanarak evi soğutabilir veya ısıtabiliriz, sıcaklığı kolaylıkla kontrol altında tutabiliriz. Bunun için sisteme program ve senaryo eklemek yeterli olacaktır.
Bu sistemin bir başka özeliği de evin, evden uzaktayken demkontrol altında tutulmasıdır. Sistem, internete bağlı bilgisayarla rahat bir şekilde ayarlanabilir.
Akıllı evlerde termostatlar yardımıyla evin her yerinden ölçüm yapılabilir. Otomasyon sisteminde yapılan ayar sayesinde makineler gerektiği miktarda ve gerektiği zaman ısıtıp, soğutur ve havalandırır. Bu işlem evin havasının her zaman homojen olmasını sağlar. Bu sayede enerji tasarrufu ve buna bağlı olarak giderlerde de tasarruf sağlanır.
Eski sıcaklık kontrol sistemleri ile evin sadece bir noktasının sıcaklık derecesini kontrol edilirdi. Belirli noktanın verdiği referansa göre sistem çalışmaya başlardı. Yeni sıcaklık kontrol sistemi binalarda bölgesel kontrol sağlıyor yani odalar ve katlar birbirinden farklı kontrol edilebiliyor ve her oda istenen sıcaklıkta tutulabiliyor. Bu sistem enerji giderlerinde yaklaşık %33 oranında tasarruf sağlıyor.
Türkiye’de Öne Çıkan Akıllı Binalarından bahsedersek;
Orjin Maslak; İstanbul’un merkezi iş alanı Maslak’ta bulunan Orjin Maslak, 13 katta toplam 36 bin metrekarelik kiralanabilir alana sahip olmakla beraber yapısında bulunan çevre dostu özellikleri ile LEED Core & Shell kategorisinde Altın seviyesinde sertifikaya hak hazanmıştır.
Yatırım tutarı 190 milyon doları bulan ve yaklaşık 3 yıllık bir planlama ve inşaat süreci sonunda açılan Orjin Maslak, çevreye duyarlı üstün teknolojisi ile ofis çalışanlarının her türlü konforu düşünülerek inşa edilmiştir.
Tüm ofislerinde toplam 2 bin 500 çalışana hizmet veren Orjin Maslak, aynı anda 500 kişinin faydalanabileceği 8 adet toplantı ve seminer salonu, 900 metrekarelik spor salonu ve 1100 araç kapasiteli otoparkı aynı çatı altında sunuyor. Orjin Maslak, Türkiye’de ilk olarak uygulanan çift cephe sistemiyle, gün ışığından en yüksek oranda faydalanmak, en yüksek ses ve ısı yalıtımı sağlanmasına ve binanın cephesinde yer alan tüm pencerelerin açılmasına imkan sağlayarak ofis çalışanlarının taze hava ihtiyacına da cevap veriyor.
Astoria; Bina, geniş kapsamlı görüntülü bilgisayar sistemi ile yönetiliyor. Klima, havalandırma, sıcak-soğuk su, elektrik kullanımı gibi özellikler bilgisayar sistemi ile takip ediliyor, kullanılan miktar bu sistemle faturalandırılıyor.
Sapphire; Türkiye’nin en yüksek binası (261 metre) olan Sapphire’de bina içindeki düşey dolaşım için 8’i yüksek hızlı olmak üzere, toplam 14 asansör ve 13 yürüyen merdiven, yatay dolaşım için de 8 yürüyen yol bulunuyor. Cephe perdelerinin hareketleri, iç bahçelerin havalandırması ve yeşil alanların sulanması, bina otomasyon sistemi ile sağlanıyor.
Sabancı Center; Tüm teknolojilerin aynı platforma entegre olabildiği otomasyon sistemi, binanın içinde kimin olup olmadığını anlayabiliyor. Mevcut sistem geleceğe yönelik teknolojileri kendisine adapte edebildiği için binanın uzun yıllar akıllı bina özelliğini koruması bekleniyor.
Kanyon Residence; Tek noktadan yönetilip birçok noktadan kontrol edilebilen binada; yangın algılama ve söndürme, güvenlik, konfor otomasyon, asansör ve enerji izleme, deprem sensörleri, tüketim faturalandırma ve giriş gibi birçok sistem birbiriyle entegre çalışıyor.
Sonuç olarak;
Akıllı binaların önceliği, doğayla bütünleşmekten çok, gelişmiş teknolojilerden yararlanarak enerjiden tasarruf etmek ve yenilenebilir enerjilerden yararlanmak olarak öne çıkmaktadır.
Bu tür binalar daha çok prestij amacıyla yapılmaktadır.
Akıllı ev sistemi konfor ve güvenilirlik haricinde, enerji masrafında büyük oranda tasarruf sağlar, enerji kullanımını en azar indirger.
Binanın enerji kullanımının azaltmasının nedenlerden birisi de dünyadaki iklim kuşaklarından yararlanmaktır. Dünyada farklı iklim kuşakları vardır. Bizler yaşadığımız binaları iklim koşullarına göre tasarlamak zorundayız. En ince ayrıntısını düşünür hayata geçirmekle aslen mükellefiz.
Binanın enerji sistemini en masrafsız ve tasarruf sağlayacak şekilde inceyip, mimaride uygulamamız gerekir.
Bizden sonra gelecek nesillere yani çocuklarımıza, yaşanabilecek bir dünya bırakmak, onlara borcumuzdur. Emanetlerine ihanet etmemek adına, hepimizin duyarlı olması gerekmektedir.
«Bizler yaşadığımız bu güzel gezegeni, çocuklarımızdan emanet aldık.»
KAYNAKLAR:
1-)ProEnte Otomasyon Yayınları,https://proente.com/akilli-bina-nedir/
2-)TermodinamikYayınları,https://www.termodinamik.info/dunyanin-en-akilli-binalari
3-)e-Akıllı Evler Yayınları,https://e-akilliev.com/ulkemizde-ve-dunyada-akilli-bina-ornekleri/
4-)Turkisshtime yayınları,http://www.turkishtimedergi.com/teknoloji/artik-binalar-sasirtiyor/
5-)KARADENiZ TEKNiK ÜNiVERSiTESi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği (AKILLI EV OTOMASYONU) http://www.eee.ktu.edu.tr/bitirme.dosyalar/bitirme_projeler_archive/06_2013-2014_Bahar/243403%20Mehmet%20YILMAZ/243403-%20Mehmet%20YILMAZ.pdf
6-)FIRAT ÜNİVERSİTESİ(Akıllı Evlerde Güvenlik Sistemleri ve Eğitimsel Bir Uygulama)
7-) AKADEMİK BİLİŞİM KONFERANSLARI, https://ab.org.tr/ab16/bildiri/117.pdf
8-)HARRAN ÜNİVERSİTESİ (AKILLI EV OTOMASYON SİSTEMİ) http://web.harran.edu.tr/assets/uploads/other/files/elektronik/files/ak%C4%B1ll%C4%B1_ev_otomasyonu.pdf
9-)DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ (AKILLI EV OTOMASYONU) https://www.academia.edu/37978964/AKILLI_EV_OTOMASYONU
10-)Dokuz Eylül Üniversitesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü (AKILLI EV VE EV OTOMASYON SİSTEMLERİNİN GÜVENLİK VE KORUMA AMAÇLI OLARAK KULLANILMASI)
11-)http://ecotherm.com.tr/v2/endustriyel-otomasyon/
12-)İSTANBUL AYDIN ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MİMARLIK ANABİLİM DALI MİMARLIK BİLİM DALI (ENERJİSİNİ İKLİMDEN ÜRETEN AKILLI EVLER )
13-)Dünyanın En Akıllı Binaları, https://www.termodinamik.info/dunyanin-en-akilli-binalari
14-)Teknoyo Yayınları, http://teknoyo.com/turkiyenin-hay-aklini-seveyim-dedirten-11-binasi/
