Theses supervised by Prof. Dr. Gülser Çelebi
11 theses · Gazi University, Çankaya University
Isı yalıtım malzemelerinin yaşam döngüsü değerlendirme yöntemiyle çevresel etkilerinin değerlendirilmesi
Binalar ve binalarda kullanılan yapı malzemelerinin yaşamları boyunca çevreye olumsuz etkileri olmaktadır. Çevreye duyarlı yaklaşımlar ile binaların üretilmesi için bu çevresel etkilerin değerlendirilmesi gerekmektedir. Yaşam döngüsü değerlendirme (YDD) bu noktada ortaya çıkan, malzemelerin veya hizmetlerin yaşam boyunca tüm evrelerindeki çevresel etkilerinin değerlendirilmesi için kullanılan bir yöntemdir. Bu çalışmanın amacı, enerji korunumunda önemli bir yere sahip olan ve binalarda yaygın olarak kullanılan ısı yalıtım malzemelerinden ekspande polistren (EPS) ile buna alternatif olarak kullanılacak taş yününün beşikten kapıya (cradle to gate) olan süreçte hangisinin daha çevre dostu olduğunu ortaya koymaktır. Yalıtım malzemelerinin çevresel etkileri GaBi 4 yazılımı kullanılarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, EPS'nin çevresel etkileri incelenen tüm çevresel etki sınıfları için taş yününe göre daha az bulunmuştur. Ayrıca, çevresel etkilerin en çok üretim evresinde oluştuğu görülmüştür. Çalışma yapı malzemelerinin seçiminde çevresel ölçütlerin önemini vurgulamaktadır.
Bütünleşik mimarlık sistemleri: Rüzgar türbinlerinin yüksek binalar ile bütünleşik tasarımı
Bu çalışmanın amacı; `mimarlıkta bütünleşme' ve `sistem' kavramlarının irdelenmesi, yapı sistemleri ve ekosistemlerin bütünleşme sürecinde yenilenebilir enerji kaynaklarının önem kazanması kapsamında yüksek yapılar ile rüzgar türbinlerinin bütünleşmesi, bu bağlamda son yıllarda dünya literatüründe detaylı araştırmalar başlatılan gelişmiş ülkelerde alternatif bir enerji kaynağı olarak kullanımı giderek yaygınlık kazanan rüzgar enerjisinin, yapı sistemleri ile bütünleşme stratejilerininin araştırarak; konunun mimari, yapısal ve çevresel boyutlarının irdelenip, bütünleşme tasarım ölçütlerinin oluşturulmasıdır. Mimarlık sistemlerinin bütünleşme yöntemlerinin arayışı, çalışmanın çıkış noktasıdır. Günümüzde, enerji ihtiyacında görülen artış ve mevcut enerji kaynaklarının tükenmekte olması, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını zorunla duruma getirmektedir. Bu nedenle, yenilenebilir enerji kaynaklarının yapı ve ekosistem (çevre) arasında bütünleşmeyi sağlayan yapıya entegre alt sistemler olarak ele alınmasını sağlamıştır. Bu çerçevede, uygulaması gerçekleşmiş, uygulama aşamasında olan ve henüz tasarım aşamasında olan literatüre geçmiş alanının öncüleri olarak kabul görmüş rüzgar türbinlerinin bütünleşik olarak kullanıldığı yüksek bina örnekleri (10 bina örneği) belirlenerek bütünleşme düzey ve şekilleri, tasarım ve oluşum özellikleri mimari tasarım ve yapı formu kapsamında saptanmaya çalışılmıştır. Bu saptama çalışması içinde, rüzgar türbinlerinin yerleşim şekli ve yapıların mimari tasarım kriterleri PhotoshopPortable ve Autocad 2009 programları aracılığıyla irdelenerek analiz sonuçlandırılmıştır. Sonuçta, bütünleşme düzey ve şekillerinin yapı formu ile ilişkili olarak farklılaştığı ortaya konulmuştur.
Bina derecelendirme sistemlerinde çevresel etki sınıflarının önemi
Gelişen teknolojiyle birlikte ortaya çıkan çevre sorunları, küresel, bölgesel ve yerel ölçekte birçok etkiye neden olmaktadır. Bu sorunların büyük bir kısmı yapılı çevreden ve yapılı çevrede kullanılan ürünlerin doğru seçilememesinden kaynaklanmaktadır. Son yıllarda tanımlanan ?sürdürülebilirlik? kapsamında, yapıların çevresel etkilerinin değerlendirilmesi ve buna göre binaların sertifikalandırılması gündeme gelmiş ve bu kapsamda birçok metot ve araç geliştirilmiştir. Bina derecelendirme sistemleri bu nedenle geliştirilmiş araçlar olup, bu araçlar sürdürülebilirlik ölçütlerine göre binaların çevresel etkisini ölçmekte ve buna göre binaları sertifikalandırmaktadır. Yapı ürünü seçimi ve korunumuna yönelik ?malzemeler? alanında yapı ürünü etki değerlendirmesinde kullanılan etki sınıfları ve bu sınıflara verilen önem ağırlıkları her derecelendirme sistemine göre farklılık göstermektedir. Bu durum yapı ürününün derecelendirme sistemine göre farklı değerlendirilebilmesi anlamına gelmekte ve sistemlerin güvenilirliği konusunda düşündürmektedir. Bu bağlamda tez çalışmasının amacı, derecelendirme sistemlerinin kullandığı farklı önem ağırlıklarının, ürünün etki sonuç değerinde ortaya çıkardığı niceliksel ve yüzdesel farkın belirlenmesi ve sistemlerin güvenilirliğinin sorgulanmasıdır. Tez çalışmasında, tuğla, gazbeton ve bims beton duvar bloğunun çevresel etki değerleri, BREEAM ve LEED derecelendirme sistemlerinin kullandığı önem ağırlıklarına bağlı olarak değerlendirilmekte ve elde edilen çevresel etki sonuç değerlerinin niceliksel ve yüzdesel farkları irdelenerek kullanılan önem ağırlıklarının etkisi ölçülmektedir.
Enerji performansı öncelikli mimari tasarım sürecinin ilk aşamasında kullanılabilecek tasarıma destek değerlendirme modeli
Tasarım sürecinin ilk adımlarında alınan kararların önemli bir bölümünün sonuçta elde edilen bina performansını doğrudan etkilediği bilinmektedir. Bu noktada bina performans simülasyonlarından elde edilen bilgi, tasarım sürecinin başından itibaren tasarım kararı destek sistemi olarak tasarım ekibinin alternatif çözümler içinden seçim yapabilmesine yardımcı olabilecek önemde görülmektedir. Bina performans simülasyonlarının tasarım süreci içinde dolaylı yolla kullanılabilmesinde hassasiyet analizine dayalı yeni bir yöntem aranmaktadır. Hassasiyet analizi tasarım parametrelerinin bina performansı üzerindeki etkisinin ve hangi parametrenin daha etkin rol oynadığının belirlenmesine yardımcı olmaktadır.Tezin amacı, henüz tasarım sürecinin başındaki okul binası şemalarının belirlenen parametreler ve denenen değerlerine bağlı enerji performansı hassasiyetinin sorgulanmasıdır. İklimsel farklılıklara bağlı hassasiyetlerin belirlenebilmesi için analiz, Türkiye'nin dört derece gün bölgesi için ayrı olmak üzere gerçekleştirilmiştir.Bu çalışmaya veri sağlamak üzere Esp-r enerji performans simülasyon programı kullanılmıştır. Temsili bir sınıf zonları kümesi tanımlanmış ve girdi parametreleri belirlenmiştir. Analiz hem ısıtma enerjisi tüketimi hem de soğutma enerjisi tüketimi üzerinden irdelenmiştir.Tezin sonucunda okul tasarımları için ısıl açıdan dirençli tasarımlara yönelik bir modül önerisi Modulsco geliştirilmiştir. Bu modülü test edebilmek için bu modül ile elde edilen üç alternatif tasarım şeması Türkiye'nin dört iklim bölgesine uygulanmış ve sonuçları değerlendirilmiştir. Bu önerilen yöntem, iklime dayalı tasarım gerçekleştirmek isteyen tasarımcılar için hazırlanacak tasarım kılavuzun genel çerçevesini oluşturmaktadır.
Bazalt skoriasının taşıyıcı yarı hafif beton üretiminde kullanımı
Tezde skoria ve hiper akışkanlaştırıcı kullanılarak, ?yüksek dayanım sınıfı?nda olan onbeş farklı taşıyıcı yarı hafif beton serisi üretilmiştir. Araştırmanın öncelikli amacı; bu betonlarda, üretim bileşenleri, betonun özellikleri ve ara yüzey bölgesinin kristal morfolojisi arasındaki sayısal ilişkilerin belirlenmesidir. Ayrıca, yapay hafif agregalar yerine doğal bir agrega olan skoria kullanılarak; ekonomik ve çevresel yarar açısından taşıyıcı yarı hafif betonların kullanımının artmasını sağlamaktır.Bu amaçlar doğrultusunda; standart deney prosedürleri ve önceki araştırmalardan elde edilen bilgiler kullanılarak, sorgulanan betonların özellikleri sayısal olarak belirlenmiştir.Üretimde kullanılan agregaların ve çimentonun hacimsel oranları ilişkilendirilerek, üretim bileşenleri ile ilgili sayısal veriler elde edilmiştir.Ara yüzey bölgelerinin kristal morfolojisi; kalsiyum hidroksit (portlandit) kristallerinin en büyük boyutu ile sorgulanmıştır. Bu sorgulamalar için; on bin kez büyütülen taramalı elektron mikroskobu görüntülerinden yararlanılmıştır. Bu görüntülerden, belirtilen sorgulama için; ?parçacık sınırlarını belirleme? yöntemi ile kristal sınırları belirlenerek sayısal veri elde edilmiştir.Tüm sayısal veriler; betonların özelliklerini temsilen seçilen, iki önemli özellik olan; ?etüv kurusu yoğunluk? ve ?basınç dayanım değeri? aracılığıyla ilişkilendirilmiştir. Tezde bu özellikler, röper noktası olarak kullanılmış, üretim bileşenlerine göre farklılaşan grafiksel sınama serilerinde, ikili regresyonlar aracılığıyla sayısal olarak ilişkilendirilmiştir.Elde edilen sayısal verilerin çoğu, yüksek korelasyonda sayısal olarak ilişkilendirilmiş, skoria kullanılarak; yüksek dayanımlı taşıyıcı yarı hafif betonların üretilebileceği ve güvenle kullanılabileceği sonuçlarına ulaşılmıştır.
Zeminle temas eden yapı kabuğu için ekonomik ısıl yalıtım kalınlığının seçilmesinde kullanılabilecek bir model
Bu çalışmada, zeminle temas eden yapı kabuğu için ekonomik yarar açısından en uygun ısıl yalıtım kalınlık seçeneğinin belirlenmesinde kullanılabilecek ve;?zeminle temas eden yapı kabuğunun tüm geometrik özellikleri için hesap olanağı sunabilen esneklikte olacak,?zeminle temas eden yapı kabuğu için, sadece ürün standardizasyonu açısından kabul edilebilirliği olan ısıl yalıtım kalınlık seçenekleri içinden ekonomik yarar açısından en uygununun seçilebilmesine olanak tanıyacak,?pratik olarak kullanılabilmesini sağlayacak kadar kısa sürede, doğru ve güvenilir sonuç verecekbir optimizasyon modeli geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda, öncelikle geliştirilecek optimizasyon modelinde kullanılabilecek ne tür ısıl yalıtım konfigürasyonları, optimizasyon prosedürleri ve hesaplama yöntemleri bulunduğu araştırılmış, daha sonra, bunlardan amaçlanan özelliklere sahip olanları belirlenerek yeni bir optimizasyon modeli için bir araya getirilmiştir.Türkiye'de zeminle temas eden yapı kabuğunun duvar ve döşeme bileşenlerinde kullanılması gereken ısıl yalıtım kalınlıklarının ve bu ısıl yalıtım kalınlıklarının kullanılması ile elde edilecek ekonomik yararın;?zeminle temas eden yapı kabuğunun geometrik özelliklerine,?iklim koşullarına ve?yakıt türlerinegöre nasıl bir değişiklik gösterdiği de araştırılmış ve geliştirilen modelin kullanılması ile şu sonuçlar elde edilmiştir: Duvar ve döşemede kullanılması gereken ısıl yalıtım kalınlıkları ve bu ısıl yalıtım kalınlıklarının kullanılması ile elde edilecek ekonomik yarar; yapının zeminle temas eden döşemesinin zemin yüzeyine göre derinlik değeri azaldıkça, iklim koşulları sertleştikçe ve toplam yakıt maliyeti daha yüksek olan bir yakıt türü kullanıldığı zaman kademeli olarak artmaktadır. Yapının döşeme alanı azaldıkça ve yapı için daha büyük döşeme çevre uzunluğuna yol açacak bir form kullanıldığında ise sadece döşemenin değerlerinde kademeli bir artış olmaktadır. Elde edilen sonuçların, literatürde yer alan çalışmalarla uyumlu olduğu tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Zemin, yapı kabuğu, ısıl yalıtım, optimizasyon modeli, ekonomik analiz
Yapı ürünlerinin çevresel etkileri: Bütünleşik ürün politikası bağlamında bir irdeleme
Yapı ürünleri, hammaddenin elde ediminden yok edilmelerine kadar, yani yaşam döngüleri boyunca, çevreyi olumsuz yönde etkileyebilmektedirler. Yapı ürünleriyle ilişkili her paydaş gibi mimari tasarıma ve yapı ürünlerine ilişkin kararları bağlamında Mimarlar da bu etkilerin azaltılmasında sorumluluk sahibidirler. `Bütünleşik Ürün Politikası (BÜP) ürünlerin çevresel etkilerinin yaşam döngüsü boyunca, ilgili paydaşların işbirliği ile azaltılmasını amaçlamaktadır. BÜP'ün amacına ulaşması için uygulandığı her ülkede ekonomik, çevresel ve sosyal önceliklere göre şekillenen araçlar kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, Türkiye'de yapı ürünlerinin çevresel etkilerinin kontrolü ve azaltılması için BÜP'ün ilkeleri ve araçları kapsamında bir yöntem önerisi sunulmaktır. Yöntem, Türkiye'de yapı ürünlerini etkileyen, BÜP araçlarının eşdeğeri, araçların saptanması ve bu saptama sonucunda ortaya çıkan gereksinimlerin paydaş/araç ekseninde irdelenmesi prensibi üzerine kurulmuştur. İrdeleme sonuçları araç türleri (doğrudan düzenleyici, ekonomik, bilgilendirici ve sosyo kültürel) dikkate alınarak yorumlanmıştır.
Polistren agregalı hafif beton üzerine deneysel bir çalışma
Normal betonun birim ağırlığı büyük, ısı iletkenlik değeri yüksektir. Bu sakıncalı yönlerini ortadan kaldırmak ve bazı olumlu özellikleri kazandırmak amacıyla bugün sanayi ülkelerinin birçoğunda hafif betonlar hakkında araştırmalar yapılmaktadır. Bu çalışma da, içerisine granül halde polistren katılmış hafif beton üzerine deneysel bir çalışmadır. Çalışma, özellikle enerji açığı ile gündeme gelen, enerji kaynaklarının tasarruflu kullanılması ve yapıların yalıtımı ile ilgili olarak, yapılarda hafif ve ısı iletkenliği düşük malzemelerin araştırılmasına kaynak teşkil etmektedir. Bu çalışmada, yapılarda özellikle mantolama ve diğer alanlarda kullanılan polistrenin geri kazanımı temel alınarak, atık haldeki polistrenin granül hale getirilmesi ve hafif beton üretiminde hafif agrega olarak kullanılabilmesi araştırılmıştır. Gerek hafifliği, gerekse ısı yalıtımı yönünden olumlu özelliklere sahip olan betonun özellikleri irdelenmiştir. Bu bağlamda, hafif betonun içerisine giren polistren oranı değiştirilerek ısı iletkenlik değerini, ısı yalıtım malzemeleri seviyelerine getirebilmek amaçlanmıştır. Çalışmada kullanılacak olan agregaların uygunluğuna bakılmış, farklı dozajlarda polistren katılarak beton numuneleri üretilmiştir. Numunelerin fiziksel ve mekanik özellikleri deneysel olarak incelenmiş ve % 1,5 , % 2,0 oranlarında üretilen polistrenli betonların, yarı taşıyıcı v özellikteki yapı elemanlarda kullanılabilineceği, % 2,5, % 3 ve % 3,5 oranlarında üretilen polistrenli betonların ise ısı yalıtım amaçlı kullanılabilineceği sonuçlarına varılmış ve yapılarda kullanım önerileri verilmiştir. Anahtar Kelimeler : Hafif beton, polistren , performans.
Yaşam döngüsü değerlendirme yöntemi kapsamında yapı ürünlerinin çevresel etkilerinin değerlendirilmesine yönelik bir model önerisi
?YAŞAM DÖNGÜSÜ DEĞERLEND RME? YÖNTEM KAPSAMINDA YAPIÜRÜNLER N N ÇEVRESEL ETK LER N N DEĞERLEND R LMES NEYÖNEL K B R MODEL ÖNER S(Doktora Tezi)Arzuhan Burcu GÜLTEK NGAZ ÜN VERS TESFEN B L MLER ENST TÜSÜAralık 2006ÖZETnsanların sağlıklı olarak yaşamlarını sürdürebilmesi ve çevre kalitesininiyileştirilmesi için yapı ürünlerinin çevresel etkileri yaşamları boyuncadeğerlendirilmelidir. Yaşam döngüsü olarak adlandırılan bu süreç,hammaddenin çıkarılması, üretim, yapım, kullanım, yıkım ve yıkım sonrasıevreleri kapsar. Yapı ürünleri yaşam döngülerinin her evresinde farklı çevreseletkilere sebep olabilir. Uzun hizmet ömrüne sahip olan bu ürünler, kullanımevresi boyunca belirli yöntem ve aralıklarla bakım-onarım gerektirir. Yapıürünleri, bakım-onarım yöntem ve aralıklarıyla ilişkili olarak kullanımevresinde insan sağlığını olumsuz etkileyen çevresel etkilere sebep olabilir. Buamaçla tez çalışmasında, yaşam döngüsü değerlendirme (YDD) yöntemikapsamında yapı ürünlerinin çevresel etkilerinin yaşam döngüleri boyuncadeğerlendirilmesine yönelik açık uçlu bir model önerilmiştir. Bu model, duvarkağıtlarının kullanım evresindeki bakım-onarımının sebep olduğu çevreseletkilerin değerlendirildiği bir örnek çalışma ile somutlaştırılmıştır.Bilim Kodu : 804.1.100Anahtar Kelimeler : Yaşam Döngüsü Değerlendirme, Yapı Ürünleri, ÇevreselEtki, Kullanım Evresi, Bakım-Onarım, Duvar KağıtlarıSayfa Adedi : 79Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Gülser ÇELEB
Ideological and national dynamics of architectural representation in the Venice Architecture Biennial
This thesis investigates the ideological dimensions of the Venice Architecture Biennale and examines how these political, cultural, and national frameworks have influenced architectural discourse. Taking a look at the curatorial decisions throughout history by comparing different editions of Biennale themes, one can see durations that reflect or perhaps respond to global and local socio-political realities. A particular focus is placed on how themes that emerge in the Turkish Pavilion's presence over time converge and/or diverge from other Biennale topics. Case studies on pavilions of certain countries, like Russia, Israel and Turkey show howhere architecture not only plays its role as political arm but also units it to form a medium for expressing ideology. Both exposes how national pavilions navigate thorny issues of self-made identities, tap into larger global narratives and feed the Biennale's perennial conversation on coexistence, culture identity & architectural progress in a rapidly shifting world. The study ultimately highlights the Biennale as a site of critique — one which helps to update architectural design in order to comment on current ideological discourses.
Karbon salımı ve enerji tüketimi bağlamında betonarme taşıyıcı sistemlerin değerlendirilmesi: Kocaeli Şehir Hastanesi örneği
Yapı ve yapı endüstrisinde enerji tüketimi ve sera gazı salımı, küresel ve yerel çevresel problemlere yol açmaktadır. Bu nedenle, çevresel sorunları azaltmak amacıyla çevreye duyarlı yapı sistemleri ve binaların geliştirilmesi önem taşımaktadır. Sürdürülebilir bina yapımına yönelik çalışmaların artmasıyla birlikte, binaların yaşam döngüsü boyunca çevresel etkilerin önceden belirlenmesi ve taşıyıcı sistem malzemelerinin seçimiyle karbon salımı ve enerji tüketiminin minimize edilmesi hedeflenmektedir. Özellikle betonarme taşıyıcı sistemlerde, ekolojik sürdürülebilirliği sağlamak için karbon emisyonu ve enerji tüketiminin azaltılması gerekmektedir. Bu nedenle, betonarme malzemelerin çevreye saldığı karbon emisyonu ve enerji tüketimi hesaplanmalıdır. Bu değerlerin ölçümünde yaşam döngüsü değerlendirmesi (YDD) yöntemi kullanılmaktadır. YDD, bir yapının hammaddenin çıkarılmasından başlayarak üretimi, kullanımı ve kullanım sonrası aşamalardaki çevresel etkilerini hesaplayan bir yaklaşımdır. Bu tez, YDD sistem sınırı olarak "Beşikten Kapıya" modelini kullanmaktadır. Bu model, yapı malzemesinin üretimi, taşınması, işlenmesi ve yapı malzemesi haline getirilmesi süreçlerini içermektedir. Betonarme taşıyıcı sistemlerin üretim aşamasında, malzeme üretimi sırasında ve şantiyeye nakliye aşamasında açığa v çıkan karbon salınımı ve enerji tüketimi değerleri yaşam döngüsü değerlendirmesi çerçevesinde incelenmektedir. ICE (The Inventory of Carbon and Energy) veri tabanı, bu hesaplamalar için kullanılmıştır. ICE veri tabanı yerel koşullara uygun, projelere özgü malzeme verilerine sahip ve endüstri standartlarına uygundur. Örnek olarak, Kocaeli Şehir Hastanesi MHA binasının betonarme malzemelerinin karbon salınımı ve enerji tüketimi değerleri ICE veri tabanından elde edilen verilerle hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar, malzeme miktarlarının belirlenmesini, emisyon faktörlerinin ve enerji tüketimi verilerinin kullanılmasını içermektedir. Sonuç olarak, bu çalışma, betonarme taşıyıcı sistemlerde çevresel sürdürülebilirliği artırmak ve karbon salımını ve enerji tüketimini azaltmak amacıyla önemli bir adım atmaktadır. Bu yaklaşım, inşaat sektöründe daha sürdürülebilir uygulamaların teşvik edilmesine katkıda bulunmaktadır.