Correlation between Occupant Comfort and Energy Saving at University Building: Case Study of Yasar University Buildings

Abstract

The aim of this study is to examine the parameters affecting energy consumption and indoor air quality in university buildings and to develop methods for energy improvements. Within the scope of the study, examinations were carried out in selected classes in two different buildings of Yaşar University in Izmir. In these classes, temperature, CO2 concentration and window opening data were measured and recorded at 15-minute intervals for 1 year. During the measurement process, energy consumption data of buildings, working conditions of HVAC system and active class occupancy data were collected. Analyzes were made on the change of indoor air quality for the use of the measurement data collected during the lessons and exam periods. In these analyzes, the effect of occupancy and window opening on CO2 concentration and indoor air temperature was investigated. The volume flow rate required to not exceed the CO2 concentration, which is defined in the standards, has been proposed. For the sample classes selected from both buildings, the ACH values to achieve CO2 concentration below the limit value were found as 2.2 h-1 and 2.8 h-1 for Y and T buildings, respectively. In addition, the effect of outdoor air temperature and HVAC operating conditions on energy consumption has been studied. It has been observed that approximately 20% energy savings can be achieved by changing the HVAC operating conditions in the investigated building.

Bu çalışmanın amacı, üniversite binalarında enerji tüketimine ve iç hava kalitesine etki eden parametreleri incelemek ve enerji iyileştirme yöntemleri geliştirmektir. Çalışma kapsamında, İzmir'de Yaşar Üniversitesi'ne ait iki farklı binada seçilen sınıflarda incelemeler yapılmıştır. Bu sınıflarda 1 yıl boyunca sıcaklık, CO2 konsantrasyonu ve pencere açıklığı verileri 15 dakikalık aralıklar ile ölçülmüş ve kaydedilmiştir. Ayrıca ölçüm süreci boyunca, binaların enerji tüketim verileri, HVAC sisteminin çalışma koşulları ve aktif sınıf doluluğu verileri toplanmıştır. Toplanan ölçüm verileri ile sınıfların ders ve sınav dönemlerindeki kullanımları için iç hava kalitesinin değişimi hakkında analizler yapılmıştır. Bu analizlerde doluluk ve pencere açıklığının CO2 konsantrasyonu ve iç ortam hava sıcaklığı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Standartlarda tanımlanan CO2 konsantrasyonunu aşmamak için gereken hava debisi önerilmiştir. Her iki binadan seçilen örnek sınıflar için, CO2 konsatrasyonunun sınır değerin altında kalmasını sağlayacak ACH değerleri Y ve T için sırası ile 2.2 h-1 ve 2.8 h-1 bulunmuştur. Ayrıca, dış hava sıcaklığı ve HVAC çalışma koşullarının enerji tüketimi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. HVAC işletim koşullarını değiştirerek incelenen binada yaklaşık %20 enerji tasarrufu sağlanabileceği görülmüştür.