International refereed journal of design and architecture print issn

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www.mtddergisi.com
ULUSLARARASI HAKEMLİ TASARIM VE MİMARLIK DERGİSİ
Ocak  /  Şubat / Mart  / Nisan  2017 Sayı: 10 Kış - İlkbahar 
INTERNATIONALREFEREEDJOURNAL OF DESIGNANDARCHITECTURE
January / February / March / April 2017 Issue: 10 Winter – Spring
ID:121 K:205
ISSN Print: 2148-8142 Online: 2148-4880
 (ISO 18001-OH-0090-13001706 / ISO 14001-EM-0090-13001706 / ISO 9001-QM-0090-13001706 / ISO 10002-CM-0090-13001706)
(Marka Patent No / Trademark)
(2015/04018 – 2015/GE/17595)
178
ULUSLARARASI HAKEMLİ
TASARIM MİMARLIK DERGİSİ
INTERNATIONAL REFEREED
JOURNAL OF DESIGN AND ARCHITECTURE
PRINT ISSN: 2148-8142 - ONLINE ISSN: 2148-4880
have been developed primarily for use by 
engineers, they require very high level of 
technical knowledge on the subject. 
•
The  third  is  the  requirement  of  complex 
solid models; however, a 3D model of a 
building  can  mostly  be  developed  in  the 
late phases of the design process. 
Moreover,  the  main  focus  of  these  tools  is 
on  performance  evaluation  rather  than  gu-
iding  the  designer  to  support  design  decisi-
ons.  However,  they  should  be  a  part  of  the 
architectural design process, so as to impro-
ve the design and to achieve the desired per-
formance goals in compliance with the local 
legislations,  standards  and  database.  In  this 
regard, energy performance assessment tools 
should  be  re-designed  to  integrate  a  perfor-
mance evaluation concept that can be appli-
ed throughout the entire architectural design 
process. 
It is obvious that there is a need for decision-
supports  tools,  which  can  easily  be  used  in 
every phases of the design process. In this con-
text, to fill this gap in the literature, a building 
energy performance (BEP) evaluation prog-
ram, entitled as Energy Performance Advisor 
(EnAd) is developed for evaluating the energy 
performance of buildings. EnAd is developed 
based on the requirements of the EPBD, TS 
EN  ISO  137901  Thermal  Performance  of 
Buildings, the Turkish Regulation on Energy 
Performance in Buildings (2008) and other re-
lated Turkish standards, laws and regulations. 
The monthly evaluation method proposed by 
TS EN ISO 13790 is employed in the analy-
sis. In the scope of this research paper, after 
a brief introduction of the conceptual frame-
work and structure of the program, validity, 
reliability,  precision  and  usability  of  EnAd 
are explained, and the use of the program is 
exemplified with the help of a case study.
EnAd as ENERGY PERFORMANCE 
EVALUATION TOOL 
Building  performances  especially  energy 
performances  can  be  evaluated  by  several 
programs  and  building  information  model-
ling (BIM) tools through complex 3D solid 
models,  which  can  only  be  created  towards 
the  end  of  the  design.  There  are  about  400 
building  analysis  software  (As  of  February 
2,  2016,  Building  Energy  Software  Tools 
Directory) for the evaluation of energy effici-
ency, renewable energy and sustainability in 
buildings listed on the official website of the 
US Department of Energy (DOE)
2
. A number 
of programs have been developed to carry out 
a building performance analyses on the entire 
building while others are intended to address 
a specific part of the building or process, or 
developed  for  code  compliance.  However, 
most tools require 3D model for the analysis, 
which can be created to the end of the design 

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January / February / March / April 2017 Issue: 10 Winter – Spring
ID:121 K:205
ISSN Print: 2148-8142 Online: 2148-4880
 (ISO 18001-OH-0090-13001706 / ISO 14001-EM-0090-13001706 / ISO 9001-QM-0090-13001706 / ISO 10002-CM-0090-13001706)
(Marka Patent No / Trademark)
(2015/04018 – 2015/GE/17595)
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when  it  becomes  difficult  to  change  design 
decisions. 
The  most  crucial  decisions  affecting  the 
energy  performance  are  taken  in  the  pre-
design  and  design  phases,  including  orien-
tation,  building  envelope,  window/wall  ra-
tio, form and material properties etc. In this 
respect,  these  soft  tools  should  be  capable 
of being used in entire design process even 
in  the  pre-design.  EnAd,  being  a  computer 
program,  aims  to  fill  this  gap  and  designed 
to support the architect throughout the design 
process.  The  tool  is  capable  of  computing 
monthly and annual energy requirements of 
a building for heating, cooling, domestic hot 
water (DHW) and lighting, and assesses the 
building’s energy performance through eva-
luations while providing feedback to impro-
ve the design. To use this program, it is not 
necessary  to  complete  the  project,  or  even 
to  have  a  project  at  all. Another  significant 
feature of EnAd is that, it features a flexib-
le user-friendly interface (Figure 1) that does 
not require any advanced expertise.
En
ergy 
Ad
visor
Explanations
Primary Energy Use   kWh/m
2
 a
Feedbacks
Directives
Related Legislations
Standards
Law & Regulations
Other Resources
Energy Performance of the Building
Heating
Cooling
DHW
Lighting
Total
Annual Energy Need 
kWh/m
2
 a
153,5
14,4
 28
 13
 209
Annual Primary Energy Consumption 
kWh/m
2
 a
 183
 
 37
 32
 251
Energy Performance Class
-
C
GHG Emission Perfomance Class
-
F
Explanations
Feedbacks
Directives
Related Legislations
Standards
Law & Regulations
Other Resources
1. Location
City
117
Heating Degree-Day Region
HDDR map
High heating need
Ministry  of  Env ironment (ÇŞB)
Cooling Degree-Day Region
Low  cooling need
Bulut et. al., 2007
Solar energy potential
Solar energy potential map
Low  solar gains
Ministry  of  Energy  and Natural 
Resources (ETKB)
Wind potential 
Wind potential map
Very low  w ind potential
Ministry  of  Energy  and Natural 
Resources (ETKB)
Region
2
Shielding
Dwelling type
2
Structural system
5
wwr
153,5
0,09
14,4
III
CEN CEN/TR 15615
ISO 16818     ISO 23045 
prEN 15315   prEN 15203   
prEN 15603   prEN 15429              
TS EN 15459   TS EN 15217
* 5627 Energy  ef f iciency  law
* EPB regulation
* Regulation on Energy  sources and 
energy  use ef f iciency  enhancement
* Env ironmental impact assessment 
regulation, ÇED
* Heat insulation regulation
2002/91/EC EPBD
2006/32/EC Energy  end-use ef f iciency
III
III
V
183
37
32
251
Heating
Cooling
DHW
Lighting
Total
Figure 1. EnAd User Interface for Data Inputs
EnAd  uses  Turkish  (TS  and  TS  ISO)  stan-
dards,  laws  and  regulations  to  determine 
the  constraints  and  objectives  of  the  design 
“guides” designers for energy-conscious de-
sign, but also serves as a “diagnostic tool,” 
determining  inconsistencies/deficiencies  in 
the legal framework. Thus EnAd can be con-
sidered as a design and evaluation interface, 
providing  a  schema  for  performance-based 
design,  having  performance  objectives  and 
constraints derived from the legislations and 
standards. EnAd is also intended to motivate 
users to re-think the building design process, 
considering energy as the performance crite-
rion. The  objectives  for  the  program  are  as 
follows:
•
To  operate  as  an  evaluation  tool  for  the 
assessment of the energy performance of 
buildings that can be used even in the early 
phases of the design process.
•
To  help  the  designer  determine  the  level 
of energy performance at any stage of the 
design  process,  which  will  be  shown  on 

---