Şekil Hafızalı Malzeme Kullanımı İle Kinetik Cephe Elemanı Önerisi

Abstract

Her ne kadar kişi başına düşen doğal kaynak harcaması son yüzyılda sabit kalmış olsa da, insan nüfusundaki ciddi miktardaki artış nedeniyle Dünya gezegeni artık insanlığın ihtiyaç duyduğu doğal kaynakları sürdürülebilir seviyelerde sağlayamaz hale gelmiştir. Bu doğal kaynaklar arasında önemli bir yere sahip olan enerji ihtiyacının 40%'ına denk gelen kısmının yapılardan kaynaklanıyor olduğu göz önüne alındığında, yapılarda enerji verimliliğinin artırılması kritik bir konu başlığı haline gelmektedir. Bu arayışın çözümleri arasında görülebilecek olan kinetik cephe sistemleri, her ne kadar toplam enerji tüketimini azaltmakta olsa da, bu sistemleri oluşturmakta kullanılan reseptör, karar birimi, aktivatör gibi elektronik bileşenler genellikle enerji tüketimine sebep olmaktadır. Bu çalışmada şekil hafızalı malzemelerin bahsedilen enerji tüketimine sebep olmadan kinetik cephe elemanlarının harekete geçirilmesi ve yapı çevresinde meydana gelen değişikliklere yanıt verilebilmesine olanak sağlamaları ele alınmıştır. Bu kapsamda ilk olarak şekil hafızalı malzemeler ve mevcut cephe kullanımları incelenmiş, ardından kinetik bir cephe elemanı oluşturmak adına rijit origami prensipleri ile ne şekilde bir araya getirilebilecekleri üzerinde durulmuştur. Yüksek maliyet ve zor üretimleri göz önüne alındığında, şekil hafızalı malzeme kullanımını optimum düzeyde tutarak, rijit origami prensiplerinden faydalanmak amaçlanmıştır. Önerilen cephe elemanı tasarlanarak, bir prototip üretiminde kullanılmıştır. Üretilen prototipin verimliliğini değerlendirmek için performans analizleri yapılmıştır. Biri herhangi bir eklemenin yapılmadığı cepheyi temsil eden kontrol birimi, diğeri üretilen prototipin monte edildiği deney birimi olan iki termal kutunun iç ortam sıcaklıkları ve dış ortam sıcaklığının kayıt altına alındığı analizlerde, üretilen cephe elemanının iç ortam sıcaklığını kontrol etmeye yönelik etkili bir gölgelendirme performansına sahip olduğu görülmüştür.