A comparative life cycle assessment of structural materials: A case study on TOKI housing

Toplu Konut İdaresi (TOKİ), Türkiye'deki konut stoku üretiminde önemli bir paya sahiptir. TOKİ konutlarında tipik projeler uygulanmakta olup bu projelerde betonarme perde duvar sistemi (tünel kalıp sistemi) tercih edilmektedir. Bu sistem yapısal avantajlara sahip olmakla birlikte daha fazla CO2 salınımlarına da neden olabilmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada çelik bir sistemin sürdürülebilirlik açısından potansiyeli araştırılmıştır. TOKİ binaları tipolojilerine göre sınıflandırılmış, temsili bir tipoloji seçilerek 5, 10 ve 14 katlı betonarme perde duvar sistemli ve çelik çapraz çerçeve sistemli binalar modellenmiştir. Yapısal modeller ProtaStructure programında hazırlanmış; hem yüksek hem de düşük tehlike seviyelerine göre modelleme ve analizleri yapılmıştır. Alternatif modellerin doğa üzerindeki etkilerini ekolojik parametrelere göre değerlendirmek için bir Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (LCA) programı olan OneClickLCA kullanılmıştır. 5, 10 ve 14 katlı modellerin karşılaştırılması, çelik modellerin yaz sisi oluşumu ve toplam enerji ihtiyacı dışında, betonarme modellere göre daha az olumsuz etkiye sahip olduğunu göstermektedir. 5 katlı modellerin minimum-maksimum sınır analizi, minimum geri dönüştürülmüş içeriğe sahip olan çelik modelin doğaya en zararlı model olduğunu ortaya çıkarmaktadır. Düşük riskli deprem bölgelerinde analiz edilmiş, 5 ve 14 katlı çelik modellerin sonuçları, bina yüksekliği arttıkça çeliğin zararlı etkilerinin azaldığını (çeliğin çevre için daha avantajlı olduğunu) göstermektedir. Sonuç olarak, bu çalışmada, TOKİ projelerinden başlayarak daha sürdürülebilir bir yaklaşımın tercih edilebilmesi için çeliğin potansiyelleri betonarme ile karşılaştırılarak analiz edilmektedir.