Mühendis ve Makina 33 Cilt: 57Sayı: 683 Yıl: 2016

Mühendis ve Makina 32

Akıllı binalar

Cilt: 57 Sayı: 683 Yıl: 2016

1 13-15Ekim2016tarihlerindeMakinaMühendisleriOdasıtarafındanİzmir’dedüzenlenenAsansörSempozyumuveSergisi’ndebildiriolaraksunulanbumetin,yazarıncadergimiziçinyenidendüzenlenmiştir.

2 TürkStandartlarıEnstitüsü-cetinkayavuz@gmail. com

1. AKILLI BİNALAR

1.1 Akıllı Bina Tanımı

İnsanoğluyıllarboyuncabarınmavekorunmaihtiyacıiçin-deolmuştur;kimizamantekbaşına(müstakil),kimizamanda topluyaşamak içinkonutyapmakzorundakalmıştır.Bukonutlarınbirincigörevibarınma,ikincigöreviisekorunmaolmuştur. Zamanla gelişen teknolojiler sayesinde barınmabiçimleridedeğişiklikgöstermiştir.Budeğişiklikyöreyevecoğrafidurumagöredeğişmektedir[1].

Köy yaşamındamüstakil konutlar tercih edilirken kent ya-şamındatoplukonutlartercihedilirolmuştur.Herikikonu-tunda ortak yönleri barınma ve korunmanın sağlanmasıdır.Günümüzdeiseihtiyaçlarbirazdahafarklılıkgöstermektedir.Birincilderecedegörülenihtiyaçlar,altihtiyaçlarınoluşma-sınısağlamıştır.Bunlardanbazılarıkonforvetasarrufa,bazı-larıdagüvenlikvesağlığayönelikinşaedilmiştir[1].

Yavuz Çetinkaya 2

1.2 Akıllı Bina Kavramının Geçmişi ve Gelişimi

19.yüzyıl,endüstriyelgelişmelerinyoğunyaşandığıbirtek-nikbuluşlaryüzyılıolmuştur.Endüstridevrimininbinatasa-rımveuygulamalarınaetkileri şuşekildesıralanabilir:yeniyapımteknolojileri,yenibinasistemleri,yenimalzemelerveısıtmavehavalandırmasistemleriningelişmeyebaşlamasıy-laortayaçıkankonforlumekânlar.Tümbuteknikgelişmelerberaberinde toplumdaki davranış ve gereksinimlerin çeşit-lenmesinigetirmiştir.Değişimsüreciiçindeyenibirmimarianlayışolan“uluslararasıstil”buyüzyılınsonlarınadoğruor-tayaçıkmıştır.Buyenimimarianlayışhiçbirşekildeiklimseldurumaönemvermiyorvekullanıcı konforunu sadeceme-kanikveelektrikselsistemlerkullanaraksağlamayıöngörü-yordu.Buyaklaşımyetmişliyıllardaenerjitüketimiylebera-beristenmeyençevrekirliliklerinesebepolmuştur.1980’lıyıllardafosilkaynaklıyakıtlardanüretilenenerjininazalmasıvebunlarınçevreselkirliliğesebepolmasınınanlaşılmasıyla,1990’lardaenerji,ekoloji(çevrebilim)konuluçalışmalarhız-lanmıştır(Zağpus,2002),[3].

İkinci Endüstri Devriminin sonucunda “Bilgi Teknolojileri(InformationTechnologies/IT)”diyeadlandırılanbirkavramortayaçıkmıştır.Bukavram1980’lerdekarşımızabelirginbirşekildeçıkan“AkıllıBinalar(AB)”kavramınıortayaçıkar-mıştır.İlkolarak1980’lerdeenerjikullanımınıazaltmakiçinözelmekanik ve elektriksel sistemler geliştirilmiş ve yenibinaürünlerikullanılmıştır[3].

İlkakıllıbinaprojesi;1981yılındaAmerika’daConnecticutHarford’da, TechnologiesCorporation tarafındanyapımına

başlananve1983yılındatamamlanan“CityPlace”adıveri-lenmodernofisbinasıdır[3].

1985yılındaKuzeyAmerika’daFortune,ForbesveBu-sinessWeekgibidergilerin“İşDünyasındaAkıllıBinalar”başlıklıyazılarıylamimaridebufikiryerleşmeyebaşlamıştır.Butarihtenitibarenyenibinalarsonteknolojilerledonatılma-yaçalışılmışvesonuçolarakbuonlarınkolaypazarlanabil-melerineolanaksağlamıştır[3].

Harrison (1998), akıllı bina kavramının daha iyi açıklana-bilmesiiçin,akıllıbinakavramınıngelişimsürecini3farklıkategorideincelemiştir;OtomatikBinalar/AutomatedBuild-ings(1981-1985),YanıtVerenBinalar/ResponsiveBuildings(1986-1991),VerimliBinalar/EffectiveBuildings(1992->)(Zağpus,2002),[3].

Enerji verimliliği, sürdürülebilirlik ve ekolojik olma gibikavramlarıakıllıbinalarınçıkışnoktasıolduğunusöyleyebi-liriz[3].

1.3 Akıllı Bina Sistemleri

ABD’deki Akıllı Bina Enstitüsü’ne (IBI) göre akıllı bina,strüktür,sistem,servisveyönetimelemanlarınınhemkendi-lerihemdebirbirleriyleolanilişkilerindeoptimizasyonsağ-lanarakverimlivemaliyet-etkinbirçevreyaratmakapsamla-rınıiçermektedir(Şekil1)[2].

Verilentanımlarincelendiğinde,akıllıbinakonseptindekior-takfaktörleraşağıdabelirtildiğigibidir[2]:

• Hissedarlarınilgileriveyasonkullanıcılarınistekleri(kul-

Akıllıbinasistemlerindeiseyukarıdakiözelliklerinhepsisu-nulmaktadır.Akıllıbinasistemleri,evhayatınıkolaylaştıran,güvenliğisağlayan,nanoteknolojibinaotomasyonukontrolsistemleridir. Yaşanılan mekânları, gelişen teknolojiler ilebütünleştirerekdahakonforlu,dahagüvenlivedahakeyiflibiryaşamşeklinedönüştürmektedirkibu,akıllıbinaolaraktanımlanıyor[1].

AkıllıBinaEnstitüsü(IBI)WashingtonD.C.tarafındanakıllıbinalariçinyapılmışengeniştanımşöyledir[2]:

Birakıllıbina,dört temelelemanın,strüktür,sistemler,ser-visler ve yönetimin, optimizasyonu ile verimli ve maliyetetkinbirçevresağlamalıvebudörtelemanınbirbirleriara-sındakiilişkiyigerçekleştirmelidir.Akıllıbinalarbinasahip-lerine,binayöneticilerinevekullanıcılarına,maliyet,enerjiyönetimi,konfor,rahatlık,güvenlik,uzunsüreliesneklikvegörsellikkonularındakihedeflerinigerçekleştirmelerinisağ-lamaktadır[2].

Akıllı Binalar ve Akıllı Binalarda Asansörler1

Şekil 1. Akıllı Bina Sistemi

Bina Strüktürü(BinaElemanlarıveBileşenleri)

Bina Sistemleri(Isıtma,Havalandırma,İklimlendirme,Aydınlatma,Kontrollervs.)

Bina Servisleri(Otomasyon,İletişim,Güvenlikvs.)

Bina Servisleri(BakımYönetimi,EnerjiveEtkinlikRaporları,TrendAnalizivs.)

BinaSahibiveKullanıcı

Mühendis ve Makina Mühendis ve Makina34 35Cilt: 57 Sayı: 683 Yıl: 2016

Cilt: 57Sayı: 683 Yıl: 2016

lanıcıların ihtiyaçları) bina performansında baskındır veetkileriüzerinevurguyapılmaktadır.

• Akıllıbinalar,hissedarlaraverimliveüretkenbirçev-reperformansınımaksimizeedebilmeyisağlamaktadır(işamaçlarıvekullanıcıverimliliğitarafından).

• Performans,minimumyaşammaliyetleriilebirliktema-liyetetkinbirtavırlakazanılabilmektedir.

• Düşükmaliyetler içerisinde, bina, uygun ve fonksiyonelolmalıdır,kaynaklarınverimliyönetimivesürdürülebilir-liğinuygulanmasıgerekmektedir.

nilirlik(değişmezvedoğru)veüretkenlik(kârlılık)olaraksayılabilmektedir[2].

Bina otomasyon sistemleri; sistemde kullanılan sensörleryardımıileöncedenayarlanançeşitlisenaryolaragöretepkivererekdahamodern,konforluveenerji tasarrufusağlayanortamlaryaratılmasınısağlayansitemlerdir[1].

Bina otomasyon sistemleri ile aydınlatma kontrolü, iklim-lendirmekontrolü,uzaktankontrol,uzaktan izleme,güven-lik,enerjitasarrufuvehertürcihazınçeşitlisenaryolaragörekontrolüsağlanabilmektedir[1].

1.3.1 Akıllı Binalarda Alt Sistemler [2]

Pasif Bina Alt Sistemleri [2]

• Isıtma ve İklimlendirme Enerjisi Korunumunda EtkiliOlanTasarımParametreleri

• Aydınlatma Enerjisi Korunumunda Etkili Olan TasarımParametreleri

Aktif Bina Alt Sistemleri [2]

• HVACSistemleri

• ElektrikselGüçSistemi

• AydınlatmaSistemleri

• AsansörSistemleri

• YangınGüvenlikSistemleri

• GirişKontrolveGüvenlikSistemleri

• HaberleşmeveNetworkSistemi

• EnerjiYönetimiveİzlemeSistemleri

1.3.2 Akıllı Binalarda Otomatik Kontrol Sistemleri (Bina Kontrol Sistemleri)[3]

1970’li yıllarda enerji krizinin baş göstermesi ile gündemegelenotomatikkontrolsistemlerigünümüzdeenerjitasarru-funun yanı sıra, konforlu bir çalışma ortamı yaratmak içinözellikleofislerdeçoksıkkullanılmaktadır[3].

Otomatik kontrol sistemleri ya da bina kontrol sistemleri,özellikle karmaşık sistemlerle donatılmış yüksek binalarda,önemliölçüdeyerkaplayanveenerjitüketiminenedenolanısıtma-soğutma-havalandırma sistemleri ile yangın ve cangüvenliğisistemlerinindahaetkinçalışmasını,busistemlerinçokçeşitli ekipmanlarınınbellibirmerkezdenkontroledil-mesinisağlamaktadır(Özler,2003),[3].

Aktifbinasistemlerinioluşturanbusistemlerakıllıdonanımolarakdaisimlendirilmektedir[3].

• BilgiTeknolojileriveİletişimSistemleri

• EnerjiYönetimiveİzlemeSistemleri

• AydınlatmaSistemleriveElektrikselGüçSistemi

• Isıtma,HavalandırmaveKlima(İklimlendirme)Sistem-leri(HVAC)

• GüvenlikSistemleri

• YangınGüvenlikveSöndürmeSistemleri

• AsansörSistemleri

Bilgi Teknolojileri ve İletişim Sistemleri

BilgiTeknolojilerive İletişimSistemleriaşağıdabelirtilmişolankonubaşlıklarınıiçermektedir[3]:

• SeslendirmeveAnonsSistemleri

• ÇağrıSistemleri

• YangınAnonsSistemleri

• SimultaneTercümeSistemleri

• Audio-VisualSistemleri

• PBXTelefonSistemi

• ElektronikPostadır.

Enerji Yönetimi ve İzleme Sistemleri

EnerjiYönetimiveİzlemeSistemleriaşağıdabelirtilmişolankonubaşlıklarınıiçermektedir[3]:

• EnerjiYönetimi

• EnerjiÖlçmeSistemleri

• İzlemeSistemleri

• EldeEdilenBilgilerinDağıtılması

• EldeEdilenBilgininDepolanması

• BilgininKolayKullanımı

• EnerjiSistemlerininGüvenilirliği

Aydınlatma Sistemleri ve Elektriksel Güç Sistemi Aydınlatma Sistemleri [3]

Aydınlatmadenetimsistemlerininanaişlevleriileaydınlatmaelemanları arasında bütünleşme sağlayabilecek işlevleri şuşekildesıralanmıştır(Oflaz,2004),[3]:

• ProgramlanabilirAnahtar

• EsnekBölgeleme

• GünIşığıGörüntüleme

• PencereJaluziDenetimi

• EnerjiTüketimiGörüntülemesi

• ParlaklıkSeviyeleriAyarları

• Performans ihtiyaçları, en iyi mevcut konseptlerin,malzemelerin, sistemlerin ve teknolojilerin,mimari vestrüktürelyapınınentegrasyonuilekarşılanmaktadır.

• Performans,çevreyledost,esnekkullanım,hareketlime-kan elemanları ve cihazlar, yaşam döngüsü içerisindekimaliyetler,konfor,uygunluk, rahatlıkvegüvenlik, çalış-ma verimliliği, ileri teknoloji imajı, kültür, inşaat sürecivestrüktürü,uzundönemliesnekyapıvepazarlanabilirlik,bilgi yoğunluğu, etkileşim, servis yönlendirmesi, sağlıkdüzeyiniyükseltme(terapatik),adapteedilebilirlik,güve-

Ticari Veri Hattı

Köprü

Alt Katlara UlaşanAsansörler

Uzak Veri Toplama Paneli

Asansör Makina Dairesi

Kullanıcıların Servis Odası

Ofis Otomasyonu

Kelime İşleme

Acil Aydınlatma

Isı Dedektörü

Haberleşme Güvenlik Sistemi Kayıt Noktası

Kapı Alarmı Veri Aydınlatma ve Seslendirme

Üst Katlara Ulaşan Asansörler

Ticari Büro

Asansör Monitörü ve Lobi Güvenliği

Bina Otomasyon Odası

Veri Şaftı

Orta Katlara Ulaşan Asansörler

Asansör Makina Dairesi

Bina Yük Asansörü

Pnömatik Kontrol Valfı

Çift Yönlü İletişim Sistemi

Merkezi Havalandırma Kontrolü Basınç ve Sıcaklık

Uzak Veri Toplama Paneli

Yangın Alarmı

Duman Dedektörü

TelefonlarAlarm Noktası

Asansör Makina Dairesi

Kat Bazında Klima Santralleri Ayarlanabilir Hava Damperleri Lokal Termostatlar

Asansör Monitörü Yangın Komuta Merkezi Bilgisayar Komuta Merkezi

Şekil 2. İlk Akıllı Bina Kesit (Mersinoğlu, 2004), [3]

Mühendis ve Makina Mühendis ve Makina36 37Cilt: 57 Sayı: 683 Yıl: 2016

Cilt: 57Sayı: 683 Yıl: 2016

• OtoparkSistemleri

• KapalıDevreVideoKameraSistemleri(CCTV)

Yangın Güvenlik ve Söndürme Sistemleri

YangınGüvenlikSistemlerininanabileşenlerişunlardır[3]:

• YangınAlgılamaveAlarmSistemleri

• GazAlarmSistemleri

• YangınSöndürmeSistemleri

• İtfaiyeOtomatikBildirimi

Asansör Sistemleri

• İnsanAsansörleri

• YükAsansörleri

• ServisAsansörleri

• AraçAsansörleri

• EngelliAsansörleri

• YatayAsansörler

1.4 Akıllı Binalarda Tasarım Yönetimi [2]

Tasarım sürecinin öncemimari projenin yapılması ve dahasonragereksinilendiğer sistemlerin ilave edilmesi şeklindeyürütülengeleneksel,ardışıksıralananvebirbirindenkopuksüreçlerdenoluşması,binanınenerjivemaliyetetkinçö-zümlere kavuşturulmasını engellemektedir. Tasarımın ilkadımlarındanitibarendisiplinlerarasıekipçalışmasıyapılma-sı,binanıntümsistemleriçerçevesindeelealınarakbütünüileoptimizasyonunaolanakvermelidir[2].

Mimarlartasarımınilksafhasında,birtakımtasarımhedefle-rini belirlemektedirler. Bu hedefleri etkileyen ve değiştirenpekçokparametrebulunmaktadır.Buparametrelerbirbirle-riyleuyumhalindeolabileceğigibiçoğukezçelişebilmekte-dir.Örneğinbirpencereninalanı,manzara,doğalaydınlatma,kışgündüzlerindegüneştenısıkazancınınarttırılmasıaçısın-danbüyüktutulurken;kışgecelerindeısıkayıplarınınazaltıl-ması,yazınaşırıısınmanınengellenmesiaçısındanküçültül-mektedir.Camlıyüzeylerinbirbiriyleçelişenbuparametrelerçerçevesindeoptimizasyonu,binanınkabuksistemininenerjiperformansıyanısıra,mekanlardakikonfordüzeyiniveso-nuç olarak da aktif iklimlendirme sistemlerinin yükünü vetasarımını etkilemektedir. Bu anlamda ele alındığında binatasarımı, tasarım hedeflerinin gerçekleştirilmesine yönelikolarakbirbiriyleçelişenparametrelerbağlamındaçözülmeyibekleyensistemlerarasıoptimizasyonproblemidir.Böylesinekarmaşık, birbiriyle çelişen pek çok parametrenin optimi-zasyonunadayalıkararlarınoluşturulmasındafarklıdisiplin-

• GölgelemeElemanlarınınDenetimi

• Programlanabilirİşletim

• KullanıcıDenetimi

• BakımKayıtları

• AcilDurumAydınlatmaTestRutinleri

Elektriksel Güç ve Kesintisiz Güç Kaynakları

Birbinanınelektrikselgüçsistemi,yapınınveinsanlarınak-tivitelerinigerçekleştirmeleriaçısındanönemlisistemlerdenbiridir.Bunaekolarakbirbina,elektrikdenetimindenoluşanbirsinirsistemininyönetimiolmaksızındaçalışamamaktadır[2].

Elektrik enerjisinin gittikçe yaygın kullanım alanı bulması,hayatiönemtaşıyanyadasürekliçalışmasıgerekencihazvesistemlerdeuygulanmasıbuenerjiyiüretenkaynaklarıngü-venilirliksorununugündemegetirmiştir.Tüketilenelekt-rikenerjisinin%95’denbüyükbiroranınısağlayanACşebekede,güvenilirlikiçinalınantümönlemlererağmengünümüz uygulamalarında yetersizliklerle karşılaşılmakta,kritik yük olarak nitelendirilen cihaz ve sistemlerinKesin-tisizGüçKaynakları (KGK) üzerinden beslenmesi zorunluolmaktadır[2].

AkıllıbinalardagereksinimduyulanKesintisizGüçKaynak-larınınkullanımalanlarıaşağıdasıralanmıştır[2]:

• BilgisayarlarveBilgisayarDestekliOtomasyonSistem-leri

• HaberleşmeveYayınKuruluşları

• Asansörler

• ElektronikKapılar

• AcilDurumAydınlatmalarıveIsıtmaCihazları

• SoğutmaCihazları

Isıtma, Havalandırma ve Klima (İklimlendirme) Sistemleri (HVAC) [3]

HVAC(Isıtma,Havalandırmave İklimlendirme)sistemleri,tazehava,ısıtma,soğutmavenemkontrolününhepsiniveyabirini sağlamak içinyapılardakullanılanekipmanları,dağı-tımağlarınıveterminalleriifadeetmektedir.HVACsistemle-rininbaşlıcaamacı,istenileniçhavakoşullarınıkorumakvesağlamak,çalışanlarınınverimliliğiniarttırmaktır(Öztürk,AtalayveYılancı,2005),[3].

Güvenlik Sistemleri [3]

• GirişÇıkışGüvenlikSistemleri

• AlarmSistemleri

lerdenbilgivedeneyimegereksinimolduğunukabulederekdisiplinlerarası işbirliğinin önemini kavramış olmak gerek-mektedir[2].

Bina,içindeyaşayanlarınfizikselvepsikolojikkonfortalep-lerineuygunmekanlarıoluşturmakamacıylayararlanılansis-temlerinortayakoyduğubirbütündür.Binanın,tümbileşenve sistemlerinin tek başına ve birbirinden bağımsız olarakdeğil, tam tersine bir arada ve birbiriyle etkileşim halindeçalıştığı ve total performansı belirlediği bir ortamda, gele-nekseltasarımın,binanınbütünüileoptimizasyonuaçısındanyetersizkalacağıaçıkolarakgörülmektedir.Çünkü,binanınbütünüileoptimizasyonuiçinbinayıoluşturanhersistemin(örneğin strüktür sistemi, iklimlendirme sistemi vb.) diğersistemlerdenbağımsızolarak tasarımıvekendi içindeopti-mizasyonuyeterlideğildir[2].

Optimizasyon,tasarımınbaşlangıcındanitibarenbinayıtümsistemleriilebirlikteelealacak,parçadanbütüne,bütündenparçayagidipgelecek,heralınankararınetkisinitartacakbirekipçalışmasıylaancakgerçekleştirilmektedir[2].

Diğer sistemlerde olduğu gibi, mekanik sistemler de tekbaşına değil yapı ile bütünleşik olarak işlev görmektedir.Örneğinısıtmaproblemi,çoğukezısıtmasistemlerininya-pınınbütünüile(örneğinkabuğunvestrüktürünısılkütlesivb.) olan etkileşimi gözardı edilerek, sadece kabuk içindeyeralanmekanlarınısıtılmasışeklindealgılanabilmektedir.Oysakabuk,sürekliiçvedışortamiletemasveetkileşimha-lindeolup;formu,enerjikorunumdüzeyi,ısılkütlesi,kabukalanı-bina hacmi ve şeffaf-opak oranları, şeffaf yüzeylerinboyutlandırılmasıveyönlendirilmesi,ısı-hava-nemköprüle-rininkontroldüzeyivb. çerçevesinde,mekanik sistemlerinyararınaveyazararınaolmaktadır.Enerjikorunumuvepasifiklimlendirmeyeyönelikhedeflereöncelikverenbirmimaritasarımda, bütünleşik ve destekleyici olarak çalışacakmekanikveelektriksistemlerinseçimivetasarımının,mi-mari tasarım ile paralel yürütülmesi gerekmektedir. Servissistemleriolarakda tanımlanabilecekbusistemler,binanınformu, kabuğu, strüktürü vb. nasıl şekillenirse şekillensin,tümbinayaaynıinsanvücudundakidamarvesinirsistemi-nindağılmayapısıgibi,yatayvedüşeydeçalışanbirdağıtımağıileyayılarakhizmetetmekzorundadır.Binaileasıletki-leşimhalindeolanvebinanın ısıtma, soğutma,havalandır-ma,aydınlatmavb.gereksinimlerinecevapverirken,mimaritasarımını da değişik düzeylerde ve biçimlerde etkileme,şekillendirmepotansiyelitaşıyanbudağıtımağıdır.Mimarivestrüktüreltasarımınservissistemleriileuyumsuzluğunungetirdiğisorunlarınmühendislerizorlamasısözkonusudur;amadahadaönemlisiyanlışalınmışveyageçkalmışkarar-ların, sistemlerin kurulması ve işletimi çerçevesindemali-yetiartırması,dahafazlaenerjitüketimiveçevrekirliliğinenedenolmasıdır.Binanınmimaritasarımıilepasifanlamda

karşılanamayaniklimlendirmeyüklerininaktifiklimlendir-me ile karşılanması aşamasında, sistem seçimi, kapasitetayini,işletimvekontrolstratejileriaçısındanönemlikarar-larıgerektirmektedir[2].

Ülkeninenerjiprofilinideğiştirebilecektasarımveuygulama-larbağlamında,doğrubelirlenmişhedeflereyönelikdisiplin-lerarası çalışmanın öneminin yeterince kavranmış olmadığıgörülmektedir.Oysauzunbiryaşamsüresinesahipolmalarınedeniylebinalarınfizikselkonforvegüvenliğiçerçevesindegörevyapansistemlerinperformansıveetkinliği,busistem-lereilişkinkararlarınmimaritasarımilebirliktetartışıl-masınavedisiplinlerarasıekipçalışmasıyapılmasınabağlıbulunmaktadır[2].

2. AKILLI BİNALARDA ASANSÖRLER

2.1 Çekirdek Planlaması ve Düşey Dolaşım [3]

Asansörler,merdivenler,kaçışmerdivenleri,yürüyenmerdi-venlerve rampalarbinanındüşeydolaşımsisteminioluştu-rurvebunlargenelliklebellibölgelerde toplanarakyapınınçekirdeğini oluşturmaktadırlar. Çekirdek olarak tanımlananalan;asansör,merdivengibidüşeyulaşımaraçlarınınyanın-da, elektrik-mekanik tesisatı için ayrılan düşey boşlukları,beklemelobilerini,havalandırmaiçingereklielektrikşaftla-rını,tuvaletleriiçermektedir[3].

Çekirdek yapının tasarımına göre değişebilmektedir. Binaprogramına ve fonksiyonuna uygun olarak tasarlanmalıdır.Yapı ileaynıyadafarklı formdaolabilmektedir.Şekillerdeçeşitliplantiplerinegöreçekirdekyerleşimörneklerigörül-mektedir.(Şekil2-4)[3].

Çekirdeğinyerleşiminde,iklimtipineveyerleştirildiğiyönegöreenerjitasarrufugibiavantajlarsağlanabilmektedir.Ortavesoğukiklimbölgelerindeisekuzeydoğuvekuzeybatıyön-lerineyerleştirilencepheçekirdekleribinayı soğukkış rüz-garlarındankoruyarakısıtmagiderleriniazaltmaktadır(Sev,2009), [3].

•Sıcakiklimbölgelerindekiyapılardagüneşlenencephelereyerleştirilençekirdeklerinçeşitliavantajlarıbulunmaktadır[3].

•Güneşinolumsuzetkilerinekarşıtamponbölgeleroluşmak-tadır.

•Çekirdeklerdedoğalaydınlatmavehavalandırmaenerjita-sarrufusağlar.

•Binanıngüçkaynaklarıkesildiğindedahigüvenlibirbölgeoluşmaktadır.

•Yangıngüvenliğiaçısındanbasınçlandırmayagerekkal-maz,budailkyatırımmaliyetindetasarrufsağlar.

Mühendis ve Makina Mühendis ve Makina38 39Cilt: 57 Sayı: 683 Yıl: 2016

Cilt: 57Sayı: 683 Yıl: 2016

•Doğuvebatıcephelerineyerleştirilençekirdeklersoğut-magiderlerindetasarrufsağlarlar.

Servisçekirdeklerikatplanlarınıayrıbölgelereayırmamalı-dır.Ayırmasıdurumunda,birtaraftandiğertarafageçmekiste-yenlerçekirdektekilobidengeçerekyoğunlukyaratacaklardır.Çekirdeğinplanlanmasındaöncellikledikkatedilmesigere-kennokta,asansörvemerdivenlerinyerleşimidir[3].

Yapıdakisirkülasyonsorununuenazaindirmekiçinasansörçözümleridoğruyapılmalıdır.Asansörçözümlerindedikkatedilmesigerekenlerişöylesıralayabiliriz[3]:

• Yapınınkullanımamacınagöre;asansörsayı,hız,ka-pasitelerinin,kapıtipveboyutlarınınbelirlenmesi

• Katyüksekliğivedöşeme

• Asansöriçivedışındageçensüreninenazolması

• Maliyet

• Ayrılacakalan(Asansöreayrılanalanınbinanıntoplamkatalanınagöreyüzdesininbüyükolmamasıgerekir.)

Merdivenler, yakın katlar arasındaki kullanıcı sirkülâsyonuileacildurumlarda,kullanıcıların,korunmuşkatlaraveora-dandaçıkışkatlarınataşınmasında,asansörlebirliktekulla-nılır[3].

Merdivenlergüvenlivesüreklitrafiksağlamalarıaçılarındanenyaygındüşeysirkülasyonaracıdır.Birbinadamerdiven-lerintoplamgenişliğitoplamsirkülasyonyoğunluğunabağ-lıdır.Sirkülasyonyoğunluğu,sıksıkkarşılaşanyadabir-likteinipçıkaninsansayısıdır.İnsansayısınınçokfazlaolduğu,katsayısıvealanıverilenbölgelerde,buyoğunluğundağılımını sağlamak için yürüyen merdivenler tercih edil-mektedir.Buralardakiinsanlar,farklıkotlaraçokkısasüredeulaşmakdüşüncesindedirler.Böylecetrafikakışı,aşağıveyu-karıyönde,sürekliolaraksağlanmakta,genelliklebelliyoğunsaatlerde,benzeryoğunluksözkonusuolmaktadır.Yürüyenmerdivenlerözelliklesürekliakankalabalıkgruplarahizmetveren binalarda yaygın olarak kullanılan düşey sirkülasyonaraçlarıdır(Kırkan,2005),[3].

Yürüyen merdivenlerin çalışma sistemlerinde herhangi birkesintiveyabozulmasözkonusuolsabile,normalmerdi-venolarakkullanılmalarımümkündür.Ancakonarılmalarıgerekeceğinden sürekli olarak görev yapabilmeleri için yaçiftolmaları,yadabinadabulunmasızorunluolandiğermer-divenlerdenbaşkabirmerdivenledesteklenmelerigereklidir(Kırkan,2005),[3].

2.2 Asansör Sistemleri [2]

Birden fazla katlı binaların yapılmasıyla düşey taşımacılıkiçin yeni yöntemler göz önüne alınmaya başlanmıştır. Çokkatlıbinalardazeminkattanüstkatlarainsanveyüklerinta-

şınmasıbirproblemhalinegelmiştir.İlkzamanlardamerdi-venlerlekarşılananbutalep,zamanlazahmetlihalegelmişvemekaniktaşımasistemlerinetalepartmıştır[2].

EndüstriyelDevrim ile birlikte, 1875 yılındaNewYork’daE.V.Haughwout&Company’eait ilkyolcuasansörütesisedilmiştir.Bunu1853yılındaE.G.Otis’ingeliştirdiğihalatlıasansörtakipetmiştir[2].

Pek çok binada yolcuların asansör servis talebi, tek başınaveya ikiyadadaha fazlakabinigruphalindekontrol edenasansörlerilekarşılanmaktadır.Çokyüksekkatlıişmerkez-lerinin,20.yüzyıldabelirmesiyleasansördenbeklenenlerde-ğişmiş,dahakaliteliservisvermesi,yanibeklemevehizmetsürelerininminimumolmasıistenmektedir.Butipbinalardahizmetvermeküzerealtı,sekizvedahafazlakabinlisistem-lergeliştirilmiştir.Busistemlerinverimliolarakçalıştırılma-sıvekontroledilebilmesi içinenuygunyöntem,bilgisayarkontrollüalgoritmadır[2].

Asansör sistemi tarafından sunulan servis sadece yeterlideğil,aynızamandauygundaolmalıdır.Yavaşveverimsizçalışanasansörsistemleribinalarınfaaliyetinietkilemekteveyolcularıhuzursuzetmektedir[2].

Asansöreolanihtiyacıngelecektedahadaartacağıöngörü-sündenyolaçıkılarakgelişenteknolojiveartanbeklentilerikarşılamak üzere yapılacak tasarımlarda, enerji tüketiminiazaltmak,binalardaulaşabileceğikat sayısınıarttırmak,ça-lışmaprensiplerineyönelikyeniyaklaşımlaroluşturmak,kul-lanıcılaraekkolaylıklarsağlamak,binadakullandığıalanıas-gariyeindirgemek,herkullanıcıtarafındankolaykullanımınısağlamak,güvenliğiniarttırıcıçözümleroluşturmakdikkatealınmasıgerekenkonularıoluşturmaktadır[2].

2.3 Asansör Sistemlerinin Kontrolü [2]

Asansörlerin kontrolünü düşük ve yüksek olmak üzere ikiseviyeyeayırmakmümkündür.İlki,tekbaşınakabiniaşağı-yukarı yönde hareket ettirmeye, durdurmaya, kapıları açıpkapamayakumandaetmekleilgilidir.Birdenfazlakabinbu-lunansistemlerdekoordinasyonusağlamakiçinyükseksevi-yelikontrolkullanılır.Bukurallarıntümüne“AsansörKont-rolAlgoritması”denir[2].

Asansör sistemlerinin gelişmesine paralel olarak kontrolsistemleri de gelişme göstermiştir. Önceleri en basit kont-rol yöntemi olarak yolcuların katlardan çağrı düğmelerinebasarak kabini yönlendirmesi ve bu çağrıya uygun hizmetvermesi uygulanmıştır. Çağrı yanıtlandıktan sonra işlemtekrarlanmaktaydı. Bu kontrol yöntemi günümüzde servisasansörlerindeve fazlakatlıolmayanbinalardahalauygu-lanmaktadır[2].

Fakatyolcuasansörleriiçingünümüzdekullanılmasıefektif

Şekil 2. Yüksek Yapılarda Çekirdek Düzenlemesine İlişkin Seçenekler (Sev, 2009), [3]

Şekil 3. Çok Sayıda Tekralanabilen Çekirdekler: Tek, Çift ya da Daha Fazla (Sev, 2009), [3]

Şekil 4. Plan Tiplerine Göre Çekirdek Yerleşim Örnekleri (Kırkan, 2005), [3]

Konfigürasyon

TekAmaçlıKullanım

İkiAmaçlıKullanım

ÇokAmaçlıKullanım

TekÇekirdek ÇiftÇekirdek ÜçÇekirdek

Mühendis ve Makina 40Cilt: 57 Sayı: 683 Yıl: 2016

olmamaktadır.Çünküherseferindeancakbelirlisayıdayolcutaşınabilmektevediğerçağrılaryanıtlanmamaktadır[2].

Ayrıcabinalarınboyutlarıveyolcusayısınınartmasıyla,tekbirkabinleyeterliservisinverilmesigittikçegüçleşmiş-tir[2].

Asansörsistemlerininkontrolündegünümüzde“mikroprose-sörlügrup izleme”sistemleri, sonyıllardadahızlaçoğalan“bilgisayarkontrolsistemleri”kullanılmaktadır.

Bilgisayaralanındakihızlıgelişmeler,bilgisayarınkontrolamacıylaasansörsanayisinegirmesinenedenolmuştur[2].

2.4 Bilgisayar Esaslı Asansör Kontrol Sistemleri [2]

Asansörkonfigürasyonu,minimumtesis ilemaksimumtra-fikakışıeldeetmelidir.Bunedenleesnekkontrolsistemleri-neihtiyaçvardır.Konvansiyonelkontrolsistemleripekçoktrafikdurumuylauğraşanvetaleplerecevapverenözelliklersunmaktadır.Datayetersizliğigerçekbinadatrafiktaleplerinicevaplamayayeterliolmamaktadır.Birçokparametretasarımaşamasındasabittir.Konvansiyonelsistemlerdebulunansabitmantıkçokküçükayarlamalaraizinvermektedir[2].

Asansörlerdenbeklenentaleplerinartmasıyla,klasikkontrolsistemlerinin yanı sıra bilgisayar teknolojisinin kullanıldığıkontrolsistemlerindedeçalışmalaryaygınlaşmıştır[2].

Asansörkontrolvesimülasyonukonusundayapılançalışma-lar daha çokyapay sinir ağları, bulanıkmantık ve genetikalgoritmaların ele alındığı ve kontrol algoritmaların kulla-nıldığı çalışmalardır. Bu çalışmalara bakıldığında, asansörperformansını belirleyen ortalama bekleme zamanının tat-minkarderecedeazaldığıveklasikkontrolsistemlerinegöredahaiyisonuçlarverdiğigörülmüştür.İlerideyapılacakolanyapay zeka çalışmalarında asansör kontrol sistemlerinindahazeki ve öğrenme yeteneğine sahip,dahaesnek vebekleme zamanınıminimizeedeceksistemlerolmasıbek-lenmektedir[2].

Esneklik, asansör sistemlerinden beklenen bir özelliktir vekonvansiyonelkontrolsistemlerikolayveyaucuzbirşekildebu esnekliği gösterememektedir.Bu nedenle yerlerini hızlabilgisayarkontrolünebırakmışlardır.Asansörkontrolsistem-lerindebilgisayarkullanılması,asansörendüstrisindeönemlibirileriadımdır.Günümüzdesıkçakullanılanbilgisayaresas-lıasansörkontrolsistemleriaşağıdaverilmiştir[2].

• Minibilgisayaresaslıkontrol

• Optimumbilgisayarkontrolü

• Uygunçağrıdağıtmasistemi

• Bilgisayargrupkontrolü

Akıllı binalarda asansör otomasyonu, elektronik kumandaaracılığıylaasansörünnasılvenezamançalışacağını,tehli-keanındanasıldavranacağınıüzerindekiyazılımlarsure-tiyleuygulayan,bütüngüvenlikönlemlerineuyarakmakinave motora kumanda eden sistemdir.Asansörler geliştirilenbirçokasansörotomasyonsistemleriileaşağıdabelirtilengörevleriyerinegetirebilmektedir[2].

• Binatrafiğineuygun,kendikendinetrafikhesaplarınıya-pabilmektedir.

• Arızaanındabinayönetiminiveservisinihaberdaredebil-mektedir.

• Ceptelefonlarınamesajgönderebilmektedir.

• Üreticifirmayabağlanıpprogramlarınıgüncelleyebilmek-tedir.

• Çokluasansörlerdebilgisayardantakipyapılabilmektedir.

• Parmakizitaraması,retinataraması,akıllıkartlıgeçişgibigüvenliksistemleriuygulanabilmektedir.

• Kamerasistemleritakılabilmektedir.

2.5 Asansör Trafik Modeli [2]

Asansörtrafiği“hizmettalepedeninsanlarınasansörvasıta-sıylakatlararasındakiulaşımınıdüzenleyenkurallartoplu-luğu”olaraktanımlanmaktadır.Asansörtrafiğinden,mak-simumsayıdainsanınminimumzamandahedeflenenkatlaraulaştırılmasıbeklenmektedir[2].

Binadabulunanların,katlararasındayaptığıhareketlilikbinatrafiğiolaraktanımlanabilir.Binalardakullanılacakasansörte-sislerininprojevetesisedilmesindeöncelikletrafikhesabınınveanalizininyapılması,gerekTS1812Standardı’ndagerek-seResmiGazete’deyayımlanan“AsansörYönetmeliği”ndebelirtilmiştir[2].

Değişikbinalariçinbuhareketlilikaynıolmamasınarağmen,belirlibinatipleri(apartman,işmerkezivb.)içingenelleştiril-miştrafikmodellerivardır.Asansörtrafikyoğunluğu,genelde5dakikalıkperiyottaasansöreulaşanveyaasansördenhizmettalepedenbinanüfusununyüzdesiyleifadeedilmektedir[2].

KAYNAKÇA

1. T.C.MilliEğitimBakanlığı.2015.ElektrikElektronikTek-nolojisi–AkıllıEvSistemlerineGiriş,Ankara.

2. Mangan, S. D.2006.“AkıllıBinalardaAltSistemDeğer-lendirmesi:İstanbulÖrneği,”YüksekLisansTezi,İTÜ,FenBilimleriEnstitüsü,İstanbul.

3. Atasoy, A. 2009.“AkıllıBinaTeknolojisininYapısalÖzel-liklerAçısındanİncelenmesi,”YüksekLisansTezi,DokuzEylülÜniversitesi,FenBilimleriEnstitüsü,İzmir.