Eğitim yapılarında iç mekân hava kalitesinin değerlendirilmesi: GTÜ mimarlık bölümü n blok binası

Abstract

İç mekân hava kalitesi kullanıcı sağlığını ve konforunu doğrudan etkileyen önemli bir parametredir. Havanın kaliteli olarak kabul edilebilmesi için atmosferdeki hava bileşenlerinin oranlarının aynı kalması gerekmektedir. Havanın fiziksel özelliklerinden sıcaklık, nem ve hava akış hızı iç mekân hava kalitesini etkilemektedir ve konfor koşullarının sağlanması için bu özelliklerin belirli değer aralıklarında olması beklenmektedir. Doğal, yapay ve karma havalandırma sistemleri de iç mekân hava kalitesine büyük etkide bulunmaktadır. Yapı için en uygun havalandırma sistemi kullanılarak doğal havanın doğrudan veya filtrelenerek iç mekâna alınması sağlanmalıdır. Ulusal Tez Merkezi'nde iç mekân hava kalitesi kapsamında yapılan tez çalışmaları filtrelendiğinde iç mekân hava kirliliği ve kirleticileri üzerine yapılan tezlerin sayısının az olduğu ancak son yıllarda bu alanda yapılan çalışma sayısının arttığı belirlenmiştir. Ayrıca iç mekân hava kalitesi ve kirleticileri kapsamında gerçekleştirilen en güncel makaleler, yönetmelikler ve bildiriler taranarak detaylı şekilde analiz edilmiştir. İç mekân hava kirleticileri yapı dışından, yapı içinden ve ürünlerden kaynaklanabilmektedir. İç mekân havasında emisyon oluşturma, koku yayma gibi etkilerde bulunabilirler. İç mekân hava kirleticileri fiziksel özelliklerine göre gazlar/buharlar ve parçacıklar olarak ikiye ayrılır. Karbonmonoksit, radon, uçucu organik bileşikler gaz/buhar durumunda olan; asbest, bakteri, deri döküntüleri partikül madde durumunda olan iç mekân hava kirleticilerine örnektir. Bu kirleticilerin kaynağını bilmek tasarımcının doğru malzemeleri tercih etmesine ve kullanıcıda görülebilecek sağlık sorunlarını azaltmasına olanak tanır. İç mekân hava kirleticileri özellikle çocuk, yaşlı ve hasta gibi kullanıcı gruplarını daha fazla etkileyebilir; Sağlıksız Bina Sendromu, kanser, Kakosmi Sendromu gibi rahatsızlıklara neden olabilir. Türkiye'de ve Dünya'da hava kalitesinin limit değerlerini belirleyen bazı yönetmelik ve standartlar bulunmaktadır. Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği, Ulusal Hava Kalitesi İndeksi, Ashrae Standartları, Dünya Sağlık Örgütü Standartları, TOBB Türkiye İklimlendirme Meclisi İç Hava Kalitesi Komisyonu'nun belirlediği limit değerler bu yönetmelik ve standartlara örnektir. Belirlenen limit değerler aracılığıyla kullanıcı sağlığını tehdit altına sokacak kritik eşikler belirlenmiştir. Çalışma kapsamında Contam, Modelica, IA-Quest ve IAQX iç mekân hava kalitesi simülasyon araçları incelenmiştir. En uygun simülasyon aracı Contam seçilmiştir. Gebze Teknik Üniversitesi Mimarlık Bölümü N Blok yapısı zemin katındaki derslikler ve konferans salonu Contam ile simüle edilmiştir. Simülasyon sonucunda rüzgâr, hava akışı, basınç ve kirletici çıktıları alınmıştır. Formaldehit (HCHO), Uçucu Organik Bileşik (VOC), Asetaldehit (AA), Karbondioksit (CO?), PM?? ve PM?,? kirletici çıktıları, TOBB Sınır Değerler Çalışma Grubu'nun (SÇG) önerdiği limit değerleri ile kıyaslanmıştır. VOC, Asetaldehit ve CO? konsantrasyonlarının önerilen limit değerlerin altında kaldığı; formaldehitin önerilen limit değerlerin üstünde kaldığı; PM?? ve PM?,? kirleticilerinde ise tüm mekânlarda yüksek kirletici konsantrasyonları gözlense de gün sonunda kirletici konsantrasyonlarının önerilen limit değerlerin altına düştüğü belirlenmiştir. Sonuçların analizi sonrasında iç mekân hava kalitesi kapsamında iyileştirme önerileri verilmiştir.Indoor air quality is a crucial parameter that directly affects occupant health and comfort. Physical properties of the air, such as temperature, humidity, and air flow rate, influence indoor air quality, and these properties are expected to be within specific range values to ensure comfort conditions. Natural, mechanical (artificial), and hybrid ventilation systems also have a significant impact on indoor air quality. The most appropriate ventilation system for the structure should be used to ensure that natural air is introduced into the indoor environment, either directly or after filtration. Upon reviewing the Ulusal Tez Merkezi, filtering for thesis studies conducted within the scope of indoor air quality revealed that while the number of theses focusing on indoor air pollution and pollutants is relatively low, it was determined that the number of studies in this field has increased in recent years. Furthermore, the most up-to-date articles, regulations, and proceedings concerning indoor air quality and its pollutants were thoroughly scanned and analyzed. Indoor air pollutants can originate from outside the structure, from within the structure, and from products. They can have effects in the indoor air such as emission generation and odor release. Based on their physical properties, indoor air pollutants are divided into two categories: gases/vapors and particulate matter. Carbon monoxide, radon, and volatile organic compounds (VOCs) are examples of pollutants that exist in the gas/vapor state, while asbestos, bacteria, and skin flakes are examples of particulate matter. Knowing the source of these pollutants allows the designer to select the correct materials and reduce potential health problems observed in occupants. Indoor air pollutants can particularly affect sensitive occupant groups such as children, the elderly, and the sick, potentially leading to conditions such as Sick Building Syndrome, cancer, and Cacosmia Syndrome. There are various regulations and standards in both Türkiye and the world that define the limit values for air quality. Examples of these regulations and standards include the Air Quality Assessment and Management Regulation, the National Air Quality Index, ASHRAE Standards, World Health Organization (WHO) Standards, and the limit values set by the TOBB Limit Values Working Group. Through the established limit values, critical thresholds that would endanger occupant health have been determined. Within the scope of this study, the indoor air quality simulation tools CONTAM, MODELICA, IA-QUEST, and IAQX were examined. CONTAM was selected as the most up-to-date simulation tool. The classrooms and the conference hall on the ground floor of the N Block building of the Architecture Department at Gebze Technical University were simulated using CONTAM. The simulation yielded outputs for wind, air flow, pressure, and six key pollutants. The pollutant outputs for Formaldehyde (HCHO), Volatile Organic Compound (VOC), Acetaldehyde (AA), Carbon Dioxide (CO?), PM??, and PM?.? were compared with the limit values recommended by the TOBB Limit Values Working Group. It was determined that the concentrations of VOC, Acetaldehyde, and CO? remained below the recommended limit values; Formaldehyde exceeded the recommended limit values; and while high pollutant concentrations were observed in all spaces for PM?? and PM?.? pollutants, the concentrations dropped below the recommended limit values by the end of the day. Following the analysis of the results, suggestions for improving indoor air quality were provided.