by Filiz Firdevs SARAÇ, Şuheda Cemre SARI, Zahide Nur MANTAR
Izmir Institute of Technology, June 2025
This study investigates the potential of natural ventilation systems to reduce indoor carbon dioxide (CO2) levels and improve indoor air quality. It also aims to contribute to energy efficiency by reducing the need for mechanical ventilation. To evaluate indoor air quality through CO2 levels, natural ventilation scenarios are analyzed using computational fluid dynamics (CFD) and wind tunnel experiments. This two-way approach enables the development of a reliable model supported by both physical and numerical data. In the study, the effects of cross- and unidirectional ventilation strategies on CO2 emissions under different wind speeds and directions are analyzed. The potential of natural ventilation to reduce energy consumption is evaluated within the framework of İzmir's climate conditions. The findings obtained can contribute to both improving indoor air quality and sustainable building design and can form the basis for the development of climate-specific natural ventilation solutions. In this respect, the study aims to increase the applicability of natural ventilation designs on a wider scale and to provide a scientific reference for future applications.
Bu çalışmada, doğal havalandırma sistemlerinin bina içi karbondioksit (CO2) seviyesini düşürme ve iç hava kalitesini iyileştirme potansiyeli araştırılmaktadır. Aynı zamanda mekanik havalandırmaya olan ihtiyacı azaltarak enerji verimliliğine katkı sağlaması da hedeflenmektedir. CO2 seviyesi üzerinden iç hava kalitesini değerlendirmek amacıyla, hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ve rüzgâr tüneli deneyleri kullanılarak, doğal havalandırma senaryoları analiz edilmektedir. Bu çift yönlü yaklaşım, hem fiziksel hem de sayısal verilerle desteklenmiş güvenilir bir model geliştirilmesini mümkün kılmaktadır. Çalışmada, çapraz ve tek yönlü havalandırma stratejilerinin farklı rüzgar hızları ve yönleri altında CO2 yayılımına etkisi analiz edilmektedir. Doğal havalandırmanın enerji tüketimini azaltma potansiyeli İzmir'in iklim koşulları çerçevesinde değerlendirilmektedir. Elde edilen bulgular, hem iç hava kalitesini artırmaya hem de sürdürülebilir bina tasarımına katkı sağlayıp, iklime özel doğal havalandırma çözümlerinin geliştirilmesine temel teşkil edebilir. Bu yönüyle çalışma, doğal havalandırma tasarımlarının daha geniş ölçekte uygulanabilirliğini artırmayı ve gelecekteki uygulamalara bilimsel bir referans sunmayı amaçlamaktadır.