Bu çalışma, aşırı sıcak veya soğuk hava koşullarıyla uzun süreli elektrik kesintilerinin aynı anda gerçekleştiği durumlarda müstakil konutların güvenli iç ortam koşullarını ne kadar koruyabildiğini incelemiştir. Araştırmada tarihsel sıcaklık ve elektrik kesintisi verileri, ResStock tabanlı fiziksel bina enerji simülasyonları ve insan üzerindeki ısıl etkileri temsil eden Standart Etkin Sıcaklık, Isı İndeksi ve Güvenli Gün Sayısı ölçütleri birleştirilmiştir. Geliştirilmiş yapı kabukları birçok şehirde tehlikeli ısıl maruziyeti %90’ın üzerinde azaltmış ve bazı iklimlerde yedi günlük kesintinin tamamı boyunca yaşanabilir koşulları korumuştur. Bununla birlikte çalışma hakem değerlendirmesinden geçmemiştir; sonuçlar gerçek evlerde yapılan kesinti deneylerine değil, temsili konut stoku simülasyonlarına dayanmaktadır.

Simülasyonlar Amerika Birleşik Devletleri’ndeki altı farklı iklim bölgesini temsil eden Houston, Atlanta, Los Angeles, Portland, Detroit ve Minneapolis–St. Paul için gerçekleştirilmiştir. Her şehirde üç yapı performansı düzeyi karşılaştırılmıştır: mevcut veya 2021 öncesi temel yapı koşulları, 2021 International Energy Conservation Code (IECC 2021) düzeyi ve Passive House Institute US (PHIUS) düzeyindeki yüksek performanslı yapı kabuğu.

Pasif yaşanabilirlik, elektrik kesildiğinde ısıtma, soğutma ve mekanik havalandırma çalışmadan binanın güvenli iç ortam koşullarını koruyabilmesi anlamına gelmektedir. Çalışmada yaşanabilir Standart Etkin Sıcaklık aralığı yaklaşık 12–30 °C olarak alınmış; bu aralığın dışındaki kümülatif maruziyet SET derece-saatleriyle hesaplanmıştır. Kümülatif güvensiz maruziyetin 216 SET derece-saatini aşmasına kadar geçen süre “Güvenli Gün Sayısı” olarak tanımlanmıştır.

Kış kesintilerinde en ağır sonuçlar soğuk iklimli Minneapolis–St. Paul ve Detroit’te görülmüştür. Minneapolis–St. Paul’da mevcut konutların yedi günlük kesintideki soğuk maruziyeti 5.397 SET derece-saat, Detroit’te 4.248 SET derece-saat olarak hesaplanmıştır. PHIUS düzeyindeki yapı kabuğu bu değerleri sırasıyla 2.190 ve 1.778 SET derece-saate düşürmüştür. Buna rağmen güvenli süre Minneapolis–St. Paul’da yalnızca 0,6 günden 1,8 güne, Detroit’te 0,9 günden 2,4 güne çıkmıştır. Bu sonuç, çok soğuk iklimlerde güçlü yalıtımın tek başına yedi günlük kesintiye karşı yeterli olmayabileceğini göstermektedir.

En büyük göreli kış iyileşmeleri Portland ve Atlanta’da elde edilmiştir. Portland’da PHIUS paketi soğuk maruziyetini 2.963’ten 237 SET derece-saate düşürmüş ve Güvenli Gün Sayısını yaklaşık 1,1 günden 6,8 güne çıkarmıştır. Atlanta’da soğuk maruziyeti 2.558’den 200 SET derece-saate düşmüş ve güvenli süre yaklaşık 1,4 günden yedi güne yükselmiştir. Kaynak bu artışları, yuvarlanmamış değerler üzerinden sırasıyla %523 ve %409 olarak bildirmiştir.

Yaz kesintilerinde en belirgin yararlar Houston ve Atlanta’da görülmüştür. Houston’da mevcut konutlar için 600 SET derece-saat olan sıcak maruziyeti IECC 2021 paketinde 141’e, PHIUS paketinde ihmal edilebilir düzeye düşmüştür. Güvenli Gün Sayısı dört günden yedi güne çıkmıştır. Atlanta’da sıcak maruziyeti 438’den IECC düzeyinde 59’a, PHIUS düzeyinde sıfıra yakın değere düşmüş; güvenli süre 2,9 günden yedi güne yükselmiştir.

Los Angeles’ta mevcut konutlar hem sıcak hem soğuk yedi günlük senaryolarda güvenli kabul edilen süreyi zaten korumuştur. Bu nedenle gelişmiş yapı kabukları SET maruziyetini azaltmasına rağmen Güvenli Gün Sayısında ek artış oluşturmamıştır. Bu bulgu, yüksek performanslı yapı kabuğunun dayanıklılık değerinin iklime ve başlangıçtaki bina performansına bağlı olduğunu göstermektedir.

Çalışma Houston için sıcak hava dalgası ile elektrik kesintisinin birlikte gerçekleşmesine ilişkin en yüksek değeri 0,754 olarak vermiştir. Ancak Houston sıcak hava dalgası sıklığının yılda 1,30 olarak gösterilmesi, kullanılan büyüklüğün klasik anlamda 0–1 aralığındaki olasılık değil, yıllık olay sıklığı olduğunu göstermektedir. Bu nedenle Houston’ın “en yüksek riskli şehir” olduğu yorumu çalışma çerçevesi içinde desteklenmekle birlikte 0,754 değeri kesin yıllık olasılık olarak kullanılmamalıdır.

Çalışmanın temel katkısı, enerji verimliliğini yalnız normal işletmedeki enerji tasarrufu açısından değil, kesinti sırasında insanların evlerinde güvenle kalabilmesini sağlayan koruyucu bir bina özelliği olarak değerlendirmesidir. Daha iyi yalıtım, hava sızdırmazlığı ve pencere performansı iç sıcaklığın dış koşullara doğru değişmesini yavaşlatmış ve bazı şehirlerde acil tahliye veya ek ısıtma–soğutma ihtiyacının ortaya çıkacağı zamanı birkaç gün ertelemiştir.

Türkiye açısından değerlendirme: Çalışmanın olasılık–sonuç yaklaşımı, Türkiye’de aşırı sıcaklar, soğuk hava olayları ve uzun elektrik kesintileri sırasında konutların yaşanabilirliğini değerlendirmek için uyarlanabilir. Ancak incelenen konutlar ABD’deki müstakil ev stokunu, Amerikan iklim bölgelerini, IECC ve PHIUS paketlerini temsil etmektedir. Türkiye’de uygulama için yerel apartman ve müstakil konut tipleri, yapı malzemeleri, pencere ve yalıtım özellikleri, kullanıcı davranışları, elektrik kesintisi kayıtları ve şehir bazlı aşırı sıcaklık eşikleriyle yeni simülasyonlar yapılmalıdır. Çalışmadaki R ve U değerleri veya şehir sonuçları Türkiye’deki belirli bir konuta doğrudan uygulanamaz.

Araştırmanın temel sorusu nedir?

Araştırmanın temel sorusu, aşırı sıcaklık sırasında elektrik enerjisi kesildiğinde bir konutun sakinlerini kaç saat veya kaç gün boyunca güvenli iç ortam koşullarında tutabileceği ve daha güçlü yapı kabuğu standartlarının bu süreyi ne ölçüde uzatabileceğidir.

Çalışma ayrıca iki farklı risk bileşenini bir araya getirmektedir:

1. Aşırı sıcaklık olayı ile uzun kesintinin aynı dönemde gerçekleşme sıklığı,
2. Kesinti gerçekleştiğinde binanın içinde oluşan ısıl maruziyetin büyüklüğü.

Bu yaklaşım, aynı derecede kötü bina performansına sahip iki şehrin aynı hanehalkı enerji güvenliği riskine sahip olmayabileceğini kabul etmektedir. Kesintilerin aşırı sıcaklıklarla sık çakıştığı bir yerde yapı kabuğu iyileştirmesi, aynı ısıl performans sorununa fakat daha düşük olay sıklığına sahip bir yere göre daha büyük risk azaltma değeri sağlayabilir.

Hanehalkı enerji güvenliği nasıl tanımlanmaktadır?

Çalışmada hanehalkı enerji güvenliği, yalnızca elektrik veya yakıtın ekonomik olarak erişilebilir olmasıyla sınırlı değildir. Bir hanenin kesinti sırasında ısınma, soğutma, sağlık cihazları ve diğer temel enerji hizmetlerini sürdürebilmesi de enerji güvenliğinin parçası olarak ele alınmıştır.

Bina bu çerçevede pasif bir tüketici değil, insanları dış çevre koşullarından koruyan fiziksel altyapıdır. Yapı kabuğu dış sıcaklığın iç mekâna geçişini yavaşlatarak elektrik kesildiğinde güvenli kalınabilen süreyi belirlemektedir.

Isıl dayanıklılık ve pasif yaşanabilirlik ne anlama gelmektedir?

Isıl dayanıklılık, binanın aşırı sıcaklık veya enerji kesintisi karşısında güvenli iç ortam koşullarını koruma ve sıcaklık değişimini yavaşlatma kapasitesidir.

Pasif yaşanabilirlik, aktif ısıtma, soğutma veya mekanik havalandırma kullanmadan binanın insan sağlığı açısından kabul edilebilir koşulları belirli süre boyunca sürdürebilmesidir. Bu kavram günlük termal konfordan daha geniş bir güvenlik aralığını ifade etmektedir. Amaç, ortamın ideal konforlu olması değil, insanları tehlikeli sıcak veya soğuk maruziyetinden korumasıdır.

Araştırmanın kavramsal çerçevesi nasıl kurulmuştur?

Şekil 1, hanehalkı enerji güvenliğini dört ardışık bileşen üzerinden göstermektedir:

1. Aşırı sıcaklık: Elektrik sistemine binen yükü ve dış ortam tehlikesini artırır.
2. Elektrik kesintisi olasılığı: Aktif ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemlerinin kullanılamama riskini temsil eder.
3. Bina dayanıklılığı: Yapı kabuğunun yaşanabilir iç ortam koşullarını koruma kapasitesini belirler.
4. İnsan riski: Güvensiz sıcaklık ve nem koşullarına maruz kalmayı temsil eder.

Bu akış, enerji verimliliğinin yalnızca faturayı azaltan bir önlem değil, kesinti sırasında insan sağlığını koruyabilecek bir dayanıklılık yatırımı olarak değerlendirilmesini sağlamaktadır.

Aşırı sıcaklık olaylarının yıllık büyüklüğü nasıl hesaplanmıştır?

Çalışmada aşırı sıcak veya soğuk olayın yıllık büyüklüğü şu denklemle verilmiştir:

\[ P(E)=\frac{N_E}{T} \]

Burada:

• \(P(E)\), çalışmada aşırı sıcaklık olayının yıllık olasılığı olarak adlandırılan büyüklüktür.
• \(N_E\), tarihsel kayıt içinde tanımlanan aşırı sıcaklık olaylarının sayısıdır.
• \(T\), tarihsel kaydın yıl cinsinden uzunluğudur.

Bu oran, bir yılda birden fazla sıcak hava dalgası bulunabiliyorsa 1’den büyük olabilir. Nitekim Houston için sıcak hava dalgası sıklığı 1,30 verilmiştir. Bu nedenle denklem gerçekte yıllık olay sıklığını veya yıl başına beklenen olay sayısını hesaplamaktadır; klasik olasılık olarak adlandırılması matematiksel açıklık sorunu oluşturmaktadır.

Aşırı olay sırasında kesinti olasılığı nasıl tanımlanmıştır?

Belirli süreli bir kesintinin aşırı sıcaklık olayı sırasında görülmesine ilişkin koşullu büyüklük şöyledir:

\[ P(O_d|E)=\frac{N_{O_d,E}}{N_E} \]

Burada:

• \(O_d\), \(d\) süreli elektrik kesintisini temsil eder.
• \(N_{O_d,E}\), aşırı sıcaklık olayları sırasında gözlenen \(d\) süreli kesintilerin sayısıdır.
• \(N_E\), toplam aşırı sıcaklık olayı sayısıdır.

Bu denklem, kesintilerin aşırı hava koşullarından bağımsız olmadığı kabulüne dayanmaktadır. Ancak kaynak, konuma göre \(N_{O_d,E}\) sayılarını veya koşullu değerlerin nasıl üretildiğini göstermemiştir.

Sıcak veya soğuk olayla kesintinin birlikte oluşması nasıl hesaplanmıştır?

Sıcak hava dalgası ile kesintinin birleşik büyüklüğü:

\[ P(H\cap O_d)=P(H)\times P(O_d|H) \]

Soğuk hava olayı ile kesintinin birleşik büyüklüğü:

\[ P(C\cap O_d)=P(C)\times P(O_d|C) \]

olarak verilmiştir. \(H\) sıcak hava dalgasını, \(C\) soğuk hava olayını ve \(O_d\) belirli süreli elektrik kesintisini göstermektedir.

Tablo 1 ve 2’de kullanılan birleşik değerler ilk iki sayısal sütunun çarpımına eşittir. Bununla birlikte ikinci sütun “koşullu kesinti olasılığı” yerine genel “elektrik kesintisi sıklığı” olarak adlandırılmıştır. Kesinti sıklığının gerçekten yalnız aşırı olaylar sırasında hesaplanıp hesaplanmadığı kaynakta yeterince açık değildir.

Şehirler için bildirilen birleşik sıcaklık–kesinti değerleri nelerdir?

Chicago, sıcaklık–kesinti tablolarında bulunmasına rağmen bina simülasyonu yapılan altı şehir arasında yer almamıştır.

Standart Etkin Sıcaklık nedir?

Standart Etkin Sıcaklık (Standard Effective Temperature, SET), hava sıcaklığı, bağıl nem, çevredeki yüzeylerin ortalama ışınımsal sıcaklığı, hava hızı, giysi ve insan etkinliği gibi etkenleri insanın ısı dengesi üzerinden birleştiren eşdeğer sıcaklık göstergesidir.

Çalışmada SET şu denklemle verilmiştir:

\[ SET=T_{sk}- \frac{Q_{sk}-wh_{es}\left(P_{sk}-0{,}5P_{s,SET}\right)} {h_{ws}} \]

Değişkenler:

• \(T_{sk}\): Deri sıcaklığı, °C.
• \(Q_{sk}\): Deriden gerçekleşen ısı kaybı, W/m².
• \(h_{ws}\): Standart ortamın birleşik ısı transfer katsayısı, W/(m²·°C).
• \(wh_{es}\): Standart ortamın birleşik buharlaşmalı ısı transfer katsayısı, W/(m²·Pa).
• \(P_{sk}\): Deri yüzeyindeki su buharı basıncı, Pa.
• \(P_{s,SET}\): %50 bağıl nem koşulunda SET değerine karşılık gelen buhar basıncı, Pa.

SET, termometrede ölçülen iç hava sıcaklığıyla aynı değildir. Örneğin yüksek nem, aynı hava sıcaklığında insan vücudunun ter yoluyla soğumasını zorlaştırabilir ve algılanan ısıl yükü artırabilir.

Yaşanabilir SET aralığı ve 216 derece-saat eşiği ne anlama gelmektedir?

Çalışmada yaşanabilir SET aralığı yaklaşık 54–86 °F, yani yaklaşık 12–30 °C olarak alınmıştır. İç ortam SET değeri bu sınırların dışına çıktığında her saat için sınırdan sapma miktarı derece-saat olarak biriktirilmiştir.

Örneğin SET üst güvenlik sınırından 3 °C daha yüksek bir ortamda iki saat kalınması, sıcak tarafta 6 derece-saatlik maruziyet oluşturur. Soğuk tarafta da alt sınırdan sapmalar benzer biçimde birikir.

Yedi günlük kesinti boyunca kümülatif yaşanamaz SET maruziyeti 216 derece-saati aşmazsa bina çalışmada yaşanabilir kabul edilmiştir.

Güvenli Gün Sayısı nasıl belirlenmiştir?

Güvenli Gün Sayısı (Days of Safety), elektrik kesintisinin başlangıcından kümülatif güvensiz SET maruziyetinin 216 derece-saati geçtiği ana kadar geçen süredir.

• 7,0 gün: Bina, yedi günlük senaryonun tamamı boyunca 216 derece-saat sınırını aşmamıştır.
• 3,0 gün: Kümülatif maruziyet yaklaşık üçüncü günün sonunda sınırı aşmıştır.
• 0,6 gün: Güvenlik sınırı kesintinin ilk günü içinde aşılmıştır.

SET derece-saatinin sıfırdan büyük olması, Güvenli Gün Sayısının mutlaka yedi günden kısa olacağı anlamına gelmez. Örneğin Atlanta’nın PHIUS kış senaryosunda 200 SET derece-saat bulunmasına rağmen değer 216 eşiğini aşmadığı için Güvenli Gün Sayısı 7,0’dır.

Isı İndeksi nasıl sınıflandırılmıştır?

Şekil 4, mevcut konutlarda özellikle Houston’da günlük “aşırı dikkat” ve “tehlike” saatlerinin yüksek olduğunu; IECC ve PHIUS paketlerinin bu saatleri azalttığını göstermektedir. Ancak kaynak şehir bazındaki bütün Isı İndeksi saatlerini ayrı bir sayısal tabloda sunmamıştır.

ResStock modeli nasıl kullanılmıştır?

ResStock, konut stokunu bina fiziğine dayalı, aşağıdan yukarıya ve olasılıksal biçimde temsil eden bir simülasyon aracıdır. Çalışmada farklı iklim bölgelerindeki müstakil konutların yapı kabuğu, pencere, yalıtım, hava sızıntısı ve HVAC özelliklerini temsil etmek için kullanılmıştır.

Simülasyon sırasında elektrik kesintisiyle birlikte mekanik ısıtma, soğutma ve havalandırmanın tamamen kaybolduğu varsayılmıştır. Çatı tipi güneş sistemi, batarya, jeneratör veya başka bir yedek enerji kaynağı modellenmemiştir.

Kaynak, ResStock dağılımlarının olasılıksal konut özellikleri içerdiğini belirtmiştir; ancak kullanılan örnek bina sayısını, simülasyon tekrarlarını, medyanların hangi örneklem üzerinden hesaplandığını ve dağılım genişliklerini vermemiştir.

Hangi şehirler ve iklim bölgeleri incelenmiştir?

Hangi kesinti senaryoları modellenmiştir?

Araştırma dört temel sıcaklık–kesinti senaryosu tanımlamıştır:

• Uzun soğuk olay,
• Kısa soğuk olay,
• Uzun sıcak olay,
• Kısa sıcak olay.

Pasif yaşanabilirliğin 24 saat, 48 saat ve yedi günlük dönemlerde değerlendirildiği belirtilmiştir. Ana sonuç tabloları ve şehir karşılaştırmaları yedi günlük uzun kesinti senaryolarına odaklanmaktadır. Kısa kesinti sonuçları ayrı ve eksiksiz şehir tablosu hâlinde verilmemiştir.

Hangi yapı kabuğu düzeyleri karşılaştırılmıştır?

1. Mevcut/temel yapı paketi: Sonuçlarda mevcut yapı stoku, yöntem tablosunda 2021 öncesi bina kodu asgari değerleri olarak adlandırılmıştır.
2. IECC 2021: Daha yüksek yalıtım ve daha düşük pencere U-değerleri içeren güncel kod paketi.
3. PHIUS: Çok yüksek yalıtım, hava sızdırmazlığı ve yüksek performanslı pencere yaklaşımını temsil eden kod üstü paket.

R-değeri arttıkça yapı elemanının ısı akışına direnci yükselir. Pencere U-değeri azaldıkça pencereden birim sıcaklık farkı başına geçen ısı azalır. Bu nedenle kaynak metnindeki “daha yüksek U-değerli pencere” ifadesi Tablo 3 ile uyuşmamaktadır.

Yapı kabuğu değerleri nasıl değişmektedir?

Kaynak, R ve U değerlerini ABD bina kodu biçiminde vermiş, birimleri tablo başlığında ayrıca belirtmemiştir. Bu nedenle değerler SI birimindeki U-değerleriyle doğrudan karıştırılmamalıdır.

Kış kesintilerinde ana bulgular nelerdir?

Şekil 5’te gri sütunlar mevcut stoku, mavi sütunlar IECC 2021’i ve yeşil sütunlar PHIUS’u göstermektedir. Daha kısa sütun, yaşanabilir sınırların dışında daha düşük kümülatif maruziyet anlamına gelmektedir.

Soğuk iklimlerde PHIUS büyük mutlak iyileştirmeler sağlamış, ancak tam yedi günlük güvenlik oluşturmamıştır. Minneapolis–St. Paul’da PHIUS, mevcut yapıya göre maruziyeti yaklaşık %59 azaltmasına rağmen güvenli süre yalnızca 1,8 gündür. Detroit’te yaklaşık %58 maruziyet azalmasıyla güvenli süre 2,4 güne ulaşmıştır.

Yaz kesintilerinde ana bulgular nelerdir?

Şekil 6, PHIUS düzeyindeki yapı kabuklarının bütün şehirlerde yaz maruziyetini sıfıra veya sıfıra yakın düzeye düşürdüğünü göstermektedir. IECC paketi de Houston, Atlanta, Detroit ve Minneapolis–St. Paul’da güçlü azalma sağlamış; Portland’da IECC iyileştirmesi daha sınırlı kalmıştır.

En yüksek risk neden yalnız en kötü bina performansı anlamına gelmemektedir?

Çalışmaya göre hanehalkı riski, tehlikeli iç ortam koşullarının büyüklüğüyle olayın gerçekleşme sıklığının birleşimidir:

\[ R=P(E\cap O_d)\times C \]

Burada:

• \(R\), kavramsal hanehalkı ısıl riskidir.
• \(P(E\cap O_d)\), aşırı sıcaklık olayıyla kesintinin birleşik büyüklüğüdür.
• \(C\), SET derece-saatleri veya Güvenli Gün Sayısıyla temsil edilen sonuçtur.

Denklem kavramsal olarak verilmiş, şehirler için tek bir sayısal \(R\) değeri hesaplanmamıştır. Ayrıca SET derece-saatleri arttıkça risk yükselirken Güvenli Gün Sayısı arttıkça risk azalır. İki ölçütün aynı \(C\) değişkeni içinde nasıl normalize edileceği açıklanmamıştır.

Sosyal kırılganlık sonuçlara nasıl eklenmiştir?

Detroit en yüksek sosyal kırılganlık puanına, Houston ise en yüksek sıcak olay–kesinti değerine sahiptir. Ancak sosyal kırılganlık puanlarının kaynağı, ölçek aralığı ve bileşenleri yöntem bölümünde açıklanmamıştır. Puanlar risk denklemiyle matematiksel olarak birleştirilmemiş, yalnız yorumlayıcı bağlam olarak kullanılmıştır.

Şekil 7 ve Şekil 8 ne göstermektedir?

Şekil 7, soğuk bir yedi günlük kesintide mevcut konut ile yüksek verimli konutun iç sıcaklık düşüşünü temsili olarak karşılaştırmaktadır. Mevcut konutun güvenli sınırın altına yaklaşık 1,5 günde, yüksek verimli konutun ise yaklaşık 4,2 günde düştüğü gösterilmiştir.

Şekil 8, sıcak iklimli yedi günlük kesintide mevcut konutun üst güvenlik sınırını yaklaşık 1,6 günde, yüksek verimli konutun yaklaşık dört günde geçtiğini göstermektedir.

Bu grafikler “örnek” olarak işaretlenmiştir ve belirli bir şehirdeki Tablo 4 sonuçlarıyla bire bir eşleştirilmemelidir. Grafiklerin amacı, daha iyi yapı kabuğunun iç sıcaklık değişimini nasıl yavaşlattığını kavramsal olarak göstermektir.

Çalışmanın güçlü yönleri nelerdir?

• Aşırı sıcaklık olayı, elektrik kesintisi, bina performansı ve insan maruziyetini tek çerçevede birleştirmektedir.
• Altı farklı iklim bölgesini karşılaştırmaktadır.
• Mevcut, IECC 2021 ve PHIUS düzeylerini aynı göstergelerle değerlendirmektedir.
• Sıcak ve soğuk kesintilerini ayrı ayrı ele almaktadır.
• Sadece en yüksek veya en düşük iç sıcaklığa değil, maruziyetin süresine ve büyüklüğüne odaklanmaktadır.
• SET, nem ve insan ısı dengesi etkilerini yalnız kuru termometre sıcaklığından daha kapsamlı biçimde temsil etmektedir.
• Güvenli Gün Sayısı, teknik sonucu acil durum planlamasında anlaşılabilir bir zamansal ölçüte dönüştürmektedir.
• Enerji verimliliğinin kesinti dayanıklılığına sağladığı ek faydayı nicel olarak göstermektedir.
• Çalışma kendi sınırlılıklarının önemli bölümünü açıkça tartışmaktadır.

Çalışmanın sınırlılıkları nelerdir?

• Çalışma hakem değerlendirmesinden geçmemiş bir preprinttir.
• Sonuçlar gerçek evlerde kontrollü elektrik kesintisi deneylerinden değil, ResStock ve EnergyPlus simülasyonlarından elde edilmiştir.
• Simüle edilen konut veya örneklem sayısı belirtilmemiştir.
• Yalnız müstakil tek aileli konutlar modellenmiştir.
• Mevcut yapı stoku ile 2021 öncesi kod asgarisi arasındaki eşleştirme tam açıklanmamıştır.
• Aşırı sıcaklık eşiklerinin yüzdelik değerleri, meteorolojik veri seti ve tarihsel referans dönemi belirtilmemiştir.
• Houston için 1,30 sıcak hava dalgası sıklığı, “olasılık” adlandırmasıyla uyuşmamaktadır.
• Koşullu kesinti olasılıklarının ham olay sayıları ve hesaplama adımları gösterilmemiştir.
• Elektrik kesintisi kayıtları 10.000’den fazla müşteriyi etkileyen büyük olaylara ağırlık vermekte; küçük yerel kesintileri eksik temsil edebilmektedir.
• Chicago olasılık tablolarında bulunmasına rağmen bina simülasyonlarına dâhil edilmemiştir.
• Bina dağılımlarına ilişkin güven aralıkları, yüzdelikler ve örnekleme büyüklüğü verilmemiştir.
• Nicel duyarlılık analizi yapılmamıştır.
• Model, insanları standart giysi, metabolik hız ve davranış kabulleriyle temsil etmektedir.
• Yaş, sağlık, engellilik, ilaç kullanımı, iklime alışma ve kişisel ısı toleransı doğrudan modellenmemiştir.
• Pencere açma, gölge kullanma veya evin daha serin bölümüne geçme gibi uyarlanabilir davranışlar sınırlı temsil edilmiştir.
• Isıtma, soğutma ve mekanik havalandırmanın tamamen kaybolduğu varsayılmıştır.
• Güneş paneli, batarya, jeneratör, taşınabilir ısıtıcı veya soğutucu modellenmemiştir.
• İç hava kalitesi, karbondioksit, nem birikimi, küf, gıda saklama, iletişim ve elektrikle çalışan tıbbi cihazlar değerlendirilmemiştir.
• Gelecekteki iklim değişikliği ve elektrik şebekesi koşulları yerine tarihsel olaylara dayanılmıştır.
• Doğrulama yalnız önceki afet gözlemleriyle nitel benzerlik üzerinden yapılmıştır.
• Isı İndeksi sonuçları şehir bazında eksiksiz sayısal tablo hâlinde sunulmamıştır.
• Kısa kesinti senaryolarının ana sonuçları ayrıntılı olarak raporlanmamıştır.
• Sosyal kırılganlık puanlarının kaynağı ve hesaplama yöntemi belirtilmemiştir.
• Risk denklemi kavramsal kalmış, şehir bazlı birleşik risk puanı üretilmemiştir.
• Yöntem metnindeki “daha yüksek U-değerli pencere” ifadesi Tablo 3’teki daha düşük U-değerleriyle çelişmektedir.

Çalışma hangi sonuçları desteklemektedir?

• Daha iyi yalıtım ve pencere performansı, kesinti sırasında iç sıcaklığın tehlikeli düzeylere ulaşmasını geciktirebilir.
• PHIUS düzeyindeki yapı kabuğu, incelenen simülasyonlarda en düşük kümülatif SET maruziyetini üretmiştir.
• IECC 2021 paketi birçok sıcak iklim senaryosunda ulaşılabilir dayanıklılık yararının önemli bölümünü sağlamıştır.
• Portland ve Atlanta gibi ılıman veya karma iklimlerde güçlü yapı kabuğu yedi günlük kesintiye yakın veya tam yaşanabilirlik sağlayabilmiştir.
• Minneapolis–St. Paul ve Detroit gibi ağır soğuk iklimlerde yapı kabuğu iyileştirmesi tek başına yedi günlük güvenlik sağlamamıştır.
• Los Angeles gibi temel konutların zaten yedi gün güvenli kaldığı ılıman koşullarda Güvenli Gün Sayısı bakımından ek yarar sınırlı kalmıştır.
• Kesinti dayanıklılığının değeri yalnız bina performansına değil, aşırı olay ve kesinti sıklığına da bağlıdır.

Çalışma neyi kanıtlamamaktadır?

• PHIUS veya IECC düzeyindeki her gerçek konutun yedi gün güvenli kalacağını kanıtlamamaktadır.
• Belirli bir evin güvenli tahliye zamanını doğrudan hesaplamamaktadır.
• 0,754 değerinin Houston’da bir yıl içinde kesin %75,4 olay olasılığı olduğunu kanıtlamamaktadır.
• Yalıtım iyileştirmesinin aşırı soğuk iklimlerde yedek enerjinin yerini tamamen alabileceğini göstermemektedir.
• Enerji verimliliğinin bütün tıbbi ve sağlık risklerini ortadan kaldırdığını göstermemektedir.
• Hava kalitesi, nem, tıbbi cihaz ve iletişim gereksinimleri bakımından evde kalmanın güvenli olduğunu göstermemektedir.
• ABD bina kodu değerlerinin Türkiye’de aynı sonuçları üreteceğini göstermemektedir.
• Çalışmadaki sosyal kırılganlık puanlarıyla bireysel bir hanenin riskinin ölçülebileceğini göstermemektedir.
• Önerilen çerçevenin maliyet-etkinliğini hesaplamamaktadır.
• Yeni yapı kabuğu paketlerinin yapım maliyeti, gömülü karbonu veya geri ödeme süresini değerlendirmemektedir.

Türkiye’de nasıl uyarlanabilir?

Yöntemin Türkiye’ye uyarlanması için önce şehir bazında aşırı sıcak ve soğuk olay tanımları oluşturulmalıdır. Bu tanımlar yerel iklimin normal koşullarına göre yüzdelik eşiklerle belirlenmeli; elektrik kesintisi verileri süre, etkilenen kullanıcı sayısı ve mevsimle birlikte analiz edilmelidir.

Bina modeli tarafında aşağıdaki yapı türlerinin ayrı ayrı değerlendirilmesi gerekir:

• Yalıtımsız veya sınırlı yalıtımlı apartman daireleri,
• Güncel enerji performansı düzeyindeki yeni konutlar,
• Müstakil evler,
• En üst kat ve çatı katı daireleri,
• Zemin kat ve bodrumla ilişkili konutlar,
• Farklı duvar, çatı, pencere ve gölgeleme sistemleri.

Türkiye uygulamasında yalnız iç sıcaklık değil; bağıl nem, pencere açma davranışı, doğal havalandırma, güneş gölgelemesi, kullanıcı yaşı, sağlık durumu, jeneratör veya batarya erişimi ve apartman ortak sistemlerinin çalışması da modellenmelidir.

Geçmiş, bugün ve gelecek açısından önemi nedir?

Geçmişte bina enerji kodları çoğunlukla normal işletmedeki enerji tüketimini ve faturaları azaltmaya odaklanmıştır. Bu çalışma, aynı yapı kabuğu özelliklerinin afet veya uzun kesinti sırasında insan güvenliğini de belirlediğini nicel olarak göstermeye çalışmaktadır.

Bugünkü katkısı, bina enerji verimliliğiyle hanehalkı enerji güvenliğini SET derece-saatleri ve Güvenli Gün Sayısı üzerinden ilişkilendirmesidir. Böylece “ne kadar enerji tasarrufu sağlanır?” sorusuna ek olarak “elektrik kesildiğinde ev kaç gün yaşanabilir kalır?” sorusunu gündeme getirmektedir.

Gelecekte çerçevenin gerçek kesinti olaylarında ölçülen iç sıcaklıklarla doğrulanması, apartman ve çok aileli konutlara genişletilmesi, iklim projeksiyonlarının eklenmesi ve güneş enerjisi, batarya, ısıl depolama, yedek güç ve dayanıklılık merkezleriyle birlikte değerlendirilmesi gerekmektedir.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Araştırma tasarımının teknik özeti

Altı şehirdeki yedi günlük yaşanabilirlik sonuçları

En yüksek iyileştirmeler

Tablo 6’daki “sıfır olmayan PHIUS değeriyle en büyük sıcak SET azalması” ifadesi açıklık sorunu taşımaktadır. Atlanta’nın PHIUS sıcak SET değeri Tablo 4’te sıfırdır; %87 azalma ise 438’den 59’a düşen IECC sonucu ile uyumludur. Bu nedenle Tablo 6’nın satır başlığı ile kullanılan karşılaştırma paketi birbirine uymamaktadır.

Kaynak içindeki temel yöntem ve raporlama sorunları

Şekillerin kendi başına anlattığı sonuçlar

Bulguların dengeli yorumu

Çalışmanın en güçlü ve doğrudan sonucu, daha yüksek performanslı yapı kabuklarının bütün incelenen iklimlerde kümülatif SET maruziyetini azaltmasıdır. Bu yönsel sonuç şehirler, sıcak ve soğuk olaylar ve yapı performansı paketleri arasında tutarlıdır.

Güvenli Gün Sayısı bakımından yararın büyüklüğü iklime bağlıdır. Atlanta ve Portland’da yüksek performanslı kabuk, yaklaşık bir günlük güvenli süreyi yedi güne yakın düzeye taşıyabilmiştir. Minneapolis–St. Paul ve Detroit’te ise güçlü yalıtım sıcaklık düşüşünü yavaşlatmış, fakat uzun kış kesintisini güvenli hâle getirememiştir.

Çalışmanın olasılık bileşeni daha dikkatli yorumlanmalıdır. Kullanılan bazı değerler yıllık olay sıklığıdır ve 1’den büyük olabilmektedir. Bu nedenle risk sıralaması yararlı bir karşılaştırma sunsa da verilen değerler doğrudan “bir yılda gerçekleşme yüzdesi” biçiminde okunmamalıdır.

Sonuçlar bina enerji verimliliğinin acil durum dayanıklılığına katkı sağlayabileceğini desteklemektedir. Buna karşılık gerçek evlerde, farklı insan gruplarında ve gelecekteki iklim koşullarında aynı güvenli sürelerin oluşacağı henüz doğrulanmamıştır.

Kaynak ve Yöntem Notu

Çalışmanın tam özgün adı: Thermal Resilience and Passive Survivability of Residential Buildings During Extreme Temperature Events and Power Outages: Implications for Household Energy Security

Yazarlar ve doğru sıralama: Eliza Hotchkiss; Noah Sandoval; Morgan Bazilian.

Eş birinci yazar: Eş katkı veya eş birinci yazarlık bilgisi belirtilmemiştir.

Sorumlu/iletişim yazarı: Makale metninde sorumlu yazar dipnotu ve e-posta adresi bulunmamaktadır. SSRN kayıt sayfasında Eliza Hotchkiss iletişim yazarı olarak listelenmiştir.

Yazar–kurum eşleştirmesi:

• Eliza Hotchkiss: Advanced Energy Systems Program, Colorado School of Mines, Golden, Colorado, ABD.
• Noah Sandoval: Advanced Energy Systems Program, Colorado School of Mines, Golden, Colorado, ABD.
• Morgan Bazilian: Payne Institute for Public Policy, Colorado School of Mines, Golden, Colorado, ABD.

DOI:10.2139/ssrn.6945155

Resmî kaynak bağlantısı:https://ssrn.com/abstract=6945155

Yayın platformu: SSRN.

SSRN’ye yüklenme tarihi: 15 Haziran 2026.

Makale metnindeki gönderim tarihi: 10 Haziran 2026.

Yayın yılı: 2026.

Sayfa sayısı: 15.

Kaynak türü: Tarihsel sıcaklık ve elektrik kesintisi analiziyle fizik tabanlı konut stoku enerji simülasyonunu birleştiren preprint modelleme çalışması.

Hakemlik durumu: Bu çalışma hakem değerlendirmesinden geçmemiş bir preprinttir; sonuçları bu sınırlılık dikkate alınarak okunmalıdır.

Dergi: Hakemli dergi bilgisi bulunmamaktadır. Metindeki “Preprint submitted to Elsevier” ifadesi, bir Elsevier dergisine kabul veya yayımlanma anlamına gelmemektedir.

Özgün yayınevi: Hakemli dergi yayınevi doğrulanmamıştır. Çalışma SSRN preprint platformunda sunulmuştur.

Hakemli sürüm durumu: 5 Ağustos 2026 tarihli başlık ve DOI kontrolünde aynı çalışmanın hakemli bir dergi sürümü doğrulanamamıştır.

Şekil, tablo ve denklem sayısı: Sekiz şekil, altı tablo ve altı numaralı denklem bulunmaktadır.

Yazar katkıları: Kaynakta ayrı bir CRediT yazar katkısı bildirimi bulunmamaktadır.

Finansman ve teşekkür: Yazarlar, çalışmanın temelini oluşturan enerji verimliliği ve enerji dayanıklılığı araştırma projesi için ABD Enerji Bakanlığı Building Technologies Office’e teşekkür etmiştir. National Laboratory of the Rockies, Pacific Northwest National Laboratory ve Lawrence Berkeley National Laboratory araştırmacılarının katkıları belirtilmiştir.

Çıkar çatışması: Yüklenen sürümde ayrı bir çıkar çatışması beyanı bulunmamaktadır. Bu eksiklik, çıkar çatışması olmadığı şeklinde yorumlanmamalıdır.

Veri erişimi: Ham sıcaklık olayları, elektrik kesintisi kayıtları, ResStock örnekleri veya işlenmiş şehir sonuçları için herkese açık bir veri deposu bağlantısı verilmemiştir.

Kod erişimi: Simülasyon iş akışı, olay eşleştirme kodu veya risk hesabı için herkese açık bir kod deposu belirtilmemiştir.

Başlıca yöntemler: Tarihsel aşırı sıcaklık olaylarının yüzdelik temelli belirlenmesi; DOE Form OE-417 ve uzun süreli kesinti analizleri; ResStock ve EnergyPlus bina simülasyonu; Standart Etkin Sıcaklık; Isı İndeksi; SET derece-saatleri; Güvenli Gün Sayısı ve kavramsal olasılık–sonuç risk hesabı.

Bu Türkçe makale, yüklenen çalışmanın metni, altı denklemi, altı tablosu, sekiz şekli, yöntem açıklamaları, şehir karşılaştırmaları, sonuçları ve sınırlılıkları incelenerek hazırlanmıştır. Bilimsel içerik yalnızca bu çalışmaya dayanmaktadır. Haricî kontrol yalnızca çalışma başlığının, yazarların, DOI’nin, SSRN tarihinin ve yayın durumunun bibliyografik doğrulanması amacıyla kullanılmıştır.

Çalışmanın temel yöntemsel sınırlılıkları; aşırı olay sıklığının olasılık olarak adlandırılması, koşullu kesinti hesaplarının ayrıntılandırılmaması, simülasyon örneklem büyüklüğünün verilmemesi, nicel belirsizlik analizinin bulunmaması, doğrulamanın yalnız nitel karşılaştırmaya dayanması, sosyal kırılganlık puanlarının kaynağının açıklanmaması ve yalnız ABD’deki müstakil konutların modellenmesidir.

Çalışma, gelişmiş yapı kabuklarının temsili konut simülasyonlarında kesinti sırasındaki tehlikeli sıcaklık maruziyetini azaltabildiğini ve güvenli kalma süresini uzatabildiğini desteklemektedir. Çalışma gerçek bir ev için kesin güvenli kalma süresi, bireysel sağlık garantisi, bütün bina türleri için evrensel performans veya Türkiye’de doğrudan uygulanabilir kod değeri sunmamaktadır.