Mevcut konutların enerji iyileştirmesinde düşey kabuklar için düşük karbonlu çözüm alternatiflerinin analizi

Küresel iklim değişikliği, günümüzde insanlığın karşılaştığı en büyük zorlukların başında yer almaktadır. İnsan kaynaklı (antropojenik) faaliyetlerin bir sonucu olarak ortaya çıkan sera etkisi oluşturacak gazlara sahip emisyonlar, küresel sıcaklık değerinin artışını hızlandıran en önemli faktör olarak ifade edilmektedir. İklim değişikliği konusunda çalışma yapan bilim insanları, sanayi devriminden günümüze devamlı olarak yükselen küresel sıcaklık değerinin zirveye ulaşmadan sınırlandırılabilmesi ve dünyanın soğumasına yönelik çalışmalar gerçekleştirilmesi durumunda iklim değişikliği kaynaklı olumsuz etkilerin önüne geçilebileceğine inanmaktadır. Bununla birlikte, gündelik yaşamın devamının sağlanabilmesi için hayati öneme sahip olan enerji, ülkeler için birincil derecede önem arz etmektedir. Özellikle son on yılda küresel olarak yaşanan enerji arz güvenliği endişesi, birçok gelişmiş ve gelişmekte olan ülkeleri enerji tüketiminde sınırlandırarak önemli tedbirler almaya yöneltmektedir. İfade edilmiş olan bu kavramlar doğrultusunda doktora tez çalışmasının birincil amacı ülkemiz mevcut konut stokunun enerji verimliliğinin artırılmasını sağlayacak, biyolojik esaslı bir yapı kabuğu model önerisi getirmek olmuştur. Öneri kabuk modelleri, çevresel etkisi düşük, üretiminde atmosfere salınan en az karbondioksit eşdeğer gaz (CO2eq.) miktarına sahip ve bünyesinde karbon depolayabilen yapı malzemeleri kullanılarak geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında, tasarlanmış olan öneri kabuk modelleri yüksek ısıl geçirgenlik katsayısına (U değeri) sahip, alan çalışmasında irdelenen mevcut konut yapısı düşey kabuğu yerine uygulanmış ve sadece kullanım enerjisi kaynaklı karbon emisyonunun azaltılması sağlanmamış aynı zamanda, mevcut konut yapısı bünyesinde atmosferik karbon depolanmıştır. Çalışmada, yapı malzemeleri kaynaklı karbon emisyonu olan gömülü karbon değeri, yapı hizmet ömrü boyunca konfor şartlarının sağlanabilmesi amacıyla kullanılan enerji kaynaklı kullanım karbonu değeri ve öneri kabuk modellerin tasarlanmasına ilişkin olmak üzere uluslararası literatürün sentezlenmesi sonucu elde edilen üç farklı yöntem uygulanmıştır. Enerji iyileştirmesi yapılmamış mevcut konut yapısı; betonarme strüktür bileşeni gömülü karbon değeri 97,96 tCO2eq., düşey kabuk bileşeni gömülü karbon değeri 26,46 tCO2eq. ve yıllık ısıtma amacıyla kullanılan doğalgaz enerjisi kaynaklı kullanım karbon değeri 8,695 tCO2eq. olarak hesaplanmıştır. Araştırma kapsamında geliştirilen; -27,67 tCO2eq. gömülü karbon değerine sahip EnP-1 öneri kabuk modeli ile kullanım kaynaklı enerji ve emisyon %22,08 oranında, -23,67 tCO2eq. gömülü karbon değerine sahip EnP-2 öneri kabuk modeli ile kullanım kaynaklı enerji ve emisyon %23,92 oranında, -16,84 tCO2eq. gömülü karbon değerine sahip EnP-3 öneri kabuk modeli ile kullanım kaynaklı enerji ve emisyon %23,80 oranında, -19,05 tCO2eq. gömülü karbon değerine sahip EnP-4 öneri kabuk modeli ile kullanım kaynaklı enerji ve emisyon %24,82 oranında, -20,66 tCO2eq. gömülü karbon değerine sahip EnP-5 öneri kabuk modeli ile kullanım kaynaklı enerji ve emisyon %22,08 oranında azaltılmış ve enerji verimliliği sağlanmıştır. Enerji iyileştirmesi yaklaşımıyla gerçekleştirilmiş olan doktora analiz yaklaşımı, milyonlarca metrekare büyüklüğü sahip olan ülkemiz mevcut konut stoku dikkate alındığında, iklim değişikliğinin olumsuz etkisinin azaltılmasında büyük bir potansiyel barındırdığı sonucuna ulaşılmıştır.