Comparison of Passivhaus concept buildings used for indoor swimming pools in cold and hot climates

Abstract

Passive House (Passivhaus) should be evaluated considering the indoor comfort conditions in order for the building to provide energy efficiency. Accordingly, the building's thermal properties, insulation, heating/cooling systems, lighting, hot water systems, natural ventilation, location and orientation of the building and outdoor climate characteristics, and passive solar systems and sun protection elements are required. When the Passivhaus concept was first introduced, the goal was to reduce the heating load in cold climate countries and use the existing heat more efficiently, and all the factors that prevent it were designed to be cold temperatureappropriate. Today, Passivhaus concept buildings are primarily used in residential buildings and are widely used in small-scale offices, residences, and other facilities. In large-scale Passivhaus installations, ventilation, lighting, heating, and cooling requirements expand, increasing energy consumption. The buildings should be oriented with the sun in hot climates due to the low heating load and the high cooling load. This study is a comparison of the indoor pool structure with the Passive House concept in Munich, which has a cold climate in Germany, and the indoor pool structure implemented in Antalya, which has a hot climate in Turkey. In this regard, OpenStudio and ClimatePlus simulation programs are used to conduct research. The results obtained show that the use of Passivhaus in hot climates is as efficient and profitable as the use in cold temperatures. It is concluded that preventing the formation of thermal bridges in buildings, the thickness of the insulation materials, the importance of heat permeability, and conductivity coefficients also affect the annual cost.

Pasif Ev (Passivhaus), binanın enerji verimliliği sağlayabilmesi için iç mekân konfor koşullarını göz önünde bulundurarak değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu doğrultuda binanın ısıl özelliklerini, yalıtımını, ısıtma/soğutma sistemlerini, aydınlatmasını, sıcak su sistemlerini, doğal havalandırmayı, binanın konumu ve yönelimi ile dış mekân iklim özelliklerini ve pasif güneş sistemleriyle güneşten korunma elemanlarını kapsaması gerekmektedir. Pasif Ev konsepti ilk çıktığında amaç soğuk iklime sahip ülkelerde ısıtma yükünü hafifleterek var olan ısıyı daha verimli kullanabilmeyi sağlamaktır. Enerji verimliliğini sağlamaya engel olan tüm elemanlar soğuk iklime uygun olacak şekilde tasarlanmıştır. Pasif Ev’lerin kullanımları günümüzde de en çok konut yapılarında kullanılmıştı ve küçük ölçekli ofis, konut vb. yapılarda kullanımı yaygındır. Büyük ölçekli yapılarda pasif evlerin havalandırma, aydınlatma, ısıtma ve soğutma gibi ihtiyaçları mekân genişledikçe performansta düşüşe neden olduğu görülmektedir. Sıcak iklimlerde ise ısıtma yükünün az olmasıyla soğutma yükünün fazla olması güneşe göre yapının tasarlanması gerektiği sonucuna varılmıştır. Bu çalışmada da Almanya’da soğuk iklime sahip Münih’te Pasif Ev konseptine sahip kapalı havuz yapısı ile Türkiye’de Antalya’da uygulanan kapalı havuz yapısı karşılaştırması yapılmıştır. Yapıların birbirleri ile enerji performansları Openstudio ve ClimatePlus simülatör programları ile ölçümlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre sıcak iklimlerde pasif evlerin kullanımının soğuk ülkelerde kullanımlar kadar verimli ve kâr sağlayan sistem olduğunu göstermektedir. Yapılarda ısı köprüsü oluşumlarının engellenmesi ve malzeme kalınlıklarının öneminin tahmini etkilediği maliyet ölçümü ile hesaplanmıştır.