Determination of the characteristics of building materials for optimal thermal insulation and selection of building material

Abstract

The escalating urgency of climate change demands innovative approaches to energy conservation, particularly in the realm of building construction, known for substantial energy consumption and greenhouse gas emissions. This research delves into transformative strategies for enhancing energy efficiency in office buildings, with a concentrated analysis of the implementation of advanced building materials and state-of-the-art construction methodologies. Utilizing OpenStudio, a cutting-edge energy modeling software tool from the U.S. Department of Energy's National Renewable Energy Laboratory, this study quantitatively evaluates the energy-conserving potential of various avant-garde materials and construction techniques. The investigation is anchored around a case study of an office building in Ankara, Turkey, serving as a representative model for exploring diverse scenarios. These scenarios encompass the integration of high-performance framing, airtight construction, materials with superior thermal resistance properties, and advanced glazing systems. The research meticulously assesses each scenario with the aim of delineating the configurations that most significantly reduce energy consumption. The results reveal that specific combinations of advanced techniques and materials can lead to substantial reductions in energy use, thereby contributing profoundly to global efforts in mitigating climate change impacts. The conclusion emphasizes the necessity for widespread adoption and standardization of these energy-efficient practices in the construction industry, proposing them as pivotal contributors to the broader environmental sustainability movement.

Küresel iklim değişikliğinin artan önemi, özellikle enerji tüketimi ve sera gazı emisyonları bakımından önemli olan bina inşaatı alanında, enerji tasarrufuna yönelik yenilikçi yaklaşımlar gerektirmektedir. Bu araştırma, ofis binalarında enerji verimliliğini artırmaya yönelik dönüştürücü stratejileri derinlemesine incelemekte, ileri bina malzemeleri ve son teknoloji inşaat metodolojilerinin uygulanmasına yoğun bir analiz içermektedir. Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı tarafından geliştirilen öncü bir enerji modelleme yazılım aracı olan OpenStudio kullanılarak, çeşitli inşaat malzemelerinin ve inşaat tekniklerinin enerji tasarrufu potansiyelini niceliksel olarak değerlendirilmektedir. Araştırma, Ankara, Türkiye'de bulunan bir ofis binası için yapılan vaka çalışması etrafında şekillenmekte ve çeşitli senaryolar kullanılarak temsil edici bir model olarak hizmet etmektedir. Bu senaryolar, yüksek performanslı izolasyon, üstün termal direnç özelliklerine sahip malzemeler ve ileri düzey dış cephe cam sistemlerinin entegrasyonunu kapsamaktadır. Araştırma, enerji tüketimini en önemli ölçüde azaltan yapı tekniklerini belirlemeyi amaçlayarak her senaryoyu titizlikle değerlendirmektedir. Sonuçlar, ileri tekniklerin ve malzemelerin belirli kombinasyonlarının, enerji kullanımında önemli tasarruflara yol açabileceğini ve bu şekilde küresel iklim değişikliği etkilerini hafifletme çabalarına derinden katkıda bulunabileceğini ortaya koymaktadır. Sonuç bölümü, bu enerji verimli uygulamaların inşaat endüstrisinde yaygın benimseme ve standardizasyonunun zorunluluğunu vurgulamakta ve bunları daha geniş çevresel sürdürülebilirlik hareketine önemli katkı sağlayacak unsurlar olarak önermektedir.