Akıllı Bina Teknolojisinde Yeni Ufuklar

• Kajima Corp. firmasının Tokyo – Akasaka’da yeni merkez binasındaki  uygulamalar

  Hazırlayan: Tayfur Cinemre – Kajima Türkiye Bölge Bürosu Genel Md. Yardımcısı

  Önsöz

  Günümüzde sürekli, konforumuzdan feragat etmeksizin enerji verimliliğini arttıracak yeni teknolojiler geliştirilmektedir. Kajima, enerji verimliliği üzerine odaklanmış yeni nesil “yeşil binalar” konusunda Japonya’daki öncü firmalardan biridir. Mart 2007 itibariyle, Kajima tarafından geliştirilmiş enerji tasarrufu teknolojileri 123 binada uygulanmaktadır. Söz konusu teknolojilerin bu binalarda kullanımı sayesinde küresel ısınmaya yol açan karbon dioksit salımı yılda 32,343 ton azaltılmıştır. 35 yıllık işletim süresi içinde bu rakam 1.128,505 ton CO2’ye tekabül etmektedir.

  Bu makalede, Kajima’nın Tokyo’nun Akasaka semtinde yeni taşındığı merkez ofis binasında uygulamış olduğu bu teknolojilerden bahsedeceğiz.

  Eko-Modül
  (Esnek kullanıma göre esnek teknolojiler. Her yerde hazır ve nazır)

  İnsanlara nasıl rahat çalışma ortamları hazırlarız? Kajima’nın geliştirdiği “eko-modül” fikri işte bu basit sorudan ortaya çıktı. “Eko-Modül” insanların mevcudiyetini algılayan, konforu onların bulundukları yere göre sağlayarak enerji tasarrufu yapan akıllı bir sistemdir. Bu sistemde açık ofis alanları, insanların oturma yerlerine göre sanal “modüllere” bölünürler. Yani modüller arasında fiziksel bölme yoktur. Bu sistemde her modüle yerleştirilen duyargalarla ışık, sıcaklık ve insan mevcudiyeti (occupancy) ölçülerek, içinde insan bulunan modüllerde optimum aydınlık ve termal konfor koşullarını sağlayan akıllı bir teknoloji kullanılır. Bu sayede, içinde insan bulunmayan modüllerde gereksiz enerji sarfiyatının önüne geçilir.

  Bu sistem, duyargalar vasıtasıyla ışık ve sıcaklığı ayarlamaktan da fazlasını yapar. Eko-modüller, güneşin pozisyonunu ve açısını ölçerek pencere panjurlarının durumunu da ayarlar. Bu sayede gün ışığı, aydınlatmada optimum olarak kullanılırken, binada az insan çalıştığında bu kişilerde “izole edilmişlik duygusuna” yol açmamak için bazı panjurları otomatik olarak aralar. Ayrıca, güneş enerjisi ısıtma mevsiminde içeri alınarak, soğutma mevsiminde ise dışarıda bırakılarak önemli bir enerji tasarrufu sağlanır. Ofis alanlarında aydınlatma anahtarlarının ve elle kumanda edilen panjurların ortadan kalkacağı günler çok uzakta değildir.

  Yerel ve Genel İklimlendirme Sistemi
  (Aynı anda hem konfor hem enerji tasarrufu)

  Tüm binayı ısıtmak ya da soğutmak için devasa merkezi iklimlendirme cihazları kullanmak yerine, binanın oldukça stabil olan temel ısıtma / soğutma yüklerini karşılayan bir “genel” (ambient) iklimlendirme sistemi ile birlikte, insanlardan kaynaklanan değişken lokal yükleri karşılayan bir “yerel” (task) iklimlendirme sistemi bir arada kullanılmaktadır. Genel sistem, binaya giren taze havanın şartlandırılmasından, binanın dış çeperindeki ısı transferlerinden ve binanın genel aydınlatmasından kaynaklanan ve oldukça stabil olan ısı yüklerini karşılar. Yerel sistem ise, içerde bulunan insanlardan ve onların aktivitelerinden kaynaklanan ve sürekli değişen ısı yüklerini karşılar. Her iki sistem de, konfor şartlarını sağlamak için ortak bir duyargalar ağı kullanır.

  Kajima, optimum konforu en az enerjiyle sağlayabilmek için, “üniversal havalandırma” konseptini de geliştirmiştir. Yakın zamana kadar Japonya’da havalandırma sistemlerinden sağlanan hava akımının, insanlar tarafından hissedilmeyecek kadar düşük tutulması prensibi kabul edilmişti. Oysa zaman içinde yapılan araştırmalar, aşırı olmamak şartıyla hava akımının bir miktar hissedilmesinin insanlar üzerinde olumlu bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. İşte Kajima’nın geliştirmiş olduğu bu “üniversal havalandırma” konseptinde, insanlara konfor tercihlerine göre hava hızını ayarlama imkanı sağlanmaktadır. Özellikle yaz aylarında insanlar hafif bir esintiyi daha konforlu bulmaktadır. Bu sayede konfor duygusu, daha az soğuk bir havalandırma ile sağlanabildiği için, soğutmada önemli bir enerji tasarrufu yapılabilmektedir.

  Hibrid (Melez) Termal Depolama Sistemi

  Enerji tasarrufu yapmak, yalnızca enerji tüketimini kısmak anlamına gelmez. Bu konuda alınabilecek bir önlem de, enerjiyi ucuz olduğu saatlerde kullanmaktır. Bu, elektriğin üç tarifeli faturalandırıldığı yerlerde yoğun tüketimin, ucuz gece saatlerinde yapılması demektir. Böylece hem elektrik faturası düşürülmüş, hem de cezaya tabi “maksimum talep” durumu engellenmiş olur. Kajima, binalarda termal depolama sistemlerini kullanan ilk firmalar arasındadır.

  Bu sistem sayesinde, soğutma cihazları elektriğin ucuz olduğu gece saatlerine çalıştırılarak üretmiş oldukları “soğutma enerjisi” depolanmakta ve ertesi gün kullanılmaktadır. Depolama için iki yöntem izlenmektedir: Birincisinde soğutma cihazlarıyla buz üretilerek depolanmaktadır. İkinci yöntemde soğuk su üretilerek havalandırma sistemiyle binanın betonarmesi soğutulmaktadır.

  Gündüz soğutmaya ihtiyaç olan saatlerde ise soğutulacak hava ya buz depolarından ya da binanın soğutulmuş betonarme yapısı üzerinden geçirilerek “ön soğutmaya” tabi tutulur. Soğutma enerjisini hem buz deposunda hem de binanın betonarmesinde saklayan Kajima, soğutmada büyük bir esneklik ve pratiklik elde etmiştir. Şimdilik yalnızca otomotiv sektöründe kullanılan “hibrid” sözcüğünün, soğutma ve iklimlendirme sistemlerinde de kullanılacağı zaman pek uzakta değildir.

  Bina Enerji Yönetim Sistemi

  Enerji verimliliğini arttıran yeni teknolojilerin sürekli ortaya atıldığı günümüzde Kajima, mevcut sistemlerde enerjinin gereksiz yere harcanıp harcanmadığını saptayan bir teknoloji geliştirmiştir ve bunu uzun süredir kullanmaktadır. Bu sistem binada bulunan çok sayıdaki duyargadan gelen iklimlendirme ve enerji tüketim bilgilerini toplayıp değerlendirir. Örneğin, sürekli olarak maksimum enerji kullanım saatlerini, bunun hangi koşullar altında meydana geldiğini, binadaki enerji tasarruf sistemlerinin tam kapasiteyle çalışıp çalışmadığını kontrol eder. Bu bilgilerin değerlendirilmesi sonucunda Kajima’nın mühendisleri, işletmeyi daha verimli bir hale getirmek için alınması gereken önlemleri, cihazların değiştirilmesi veya yenilenmesi gereken zamanları saptayarak işletmeciye tavsiyede bulunurlar. Bu sistem sayesinde, cihazların optimum ekonomik ömürlerini doldurduktan sonra değiştirilmeleri sağlanarak, gerek enerji, gerekse cihaz kullanımında savurganlık ve bunun çevre üzerindeki baskısı önlenmiş olur. Bu sayede bina sahipleri de işletme giderlerini asgariye indirmiş olurlar.

  Sonuç

  Kajima, enerji tasarruf teknolojilerini aktif bir şekilde geliştirmeye devam etmektedir ve müşterilerine inşa ettiği binalarında daima en yeni ve çevre dostu konfor ve enerji tasarruf sistemlerini sunmaktadır. Kajima’nın inşa ettiği binalar her geçen gün daha da “akıllı” hale gelmektedir.

  
    
  Hava hızı ayarlı “üniversal konfor” havalandırma

  
  Buz deposunda “soğutma enerjisi” depolama süreci

   
  Binanın betonarmesinde “soğutma enerjisini” depolama süreci

   
  Depolanmış “soğutma enerjisinin” kullanımı süreci

   
  ”Eko-modül” ile iklimlendirme ve aydınlatma kontrolü