Türkiye'de konut binalarının yaşam döngüsü sürecinde enerji ve maliyet açısından etkin tasarım alternatiflerinin geliştirilmesine yönelik model önerisi

Teknolojik gelişmeler insanlığın enerjiye olan bağımlılığını her geçen gün arttırmaktadır. Günümüzde ülkelerin ekonomik olarak gelişebilmesinde enerji önemli rol oynamaktadır. Ancak yenilemeyen enerji kaynaklarının yakın gelecekte tükenecek olması ve enerji tüketiminin neden olduğu ciddi çevresel sorunlar gibi nedenlerden dolayı enerji verimliliği dünya gündeminin üst sıralarında yer almaktadır. Enerji tüketiminin ve enerji tüketimi kaynaklı sera gazı salımının önemli bir kısmının binalarda gerçekleştiği bilinmektedir. Bu nedenle binalarda enerji verimliliği ülkelerin ekonomik gelişimi ve sürdürülebilirlik açısından büyük önem taşımaktadır. Gelişmekte olan bir ülke olarak Türkiye'nin enerjiye olan ihtiyacı giderek artmaktadır. Ancak yerli üretim, tüketimin yaklaşık %25'ini karşılayabilmekte ve ihtiyaç duyulan enerji yurtdışından temin edilmektedir. Enerji arzının güvenliği ve enerji ithalatının ekonomik boyutu Türkiye'nin ekonomik kalkınmasını olumsuz yönde etkilemektedir. Binalarda enerji verimliliği yukarıda anlatılan sebeplerden dolayı dünyada üzerinde araştırmalar yapılan önemli konulardan biri haline gelmiştir. Ülkeler kendi imkânları ve stratejileri doğrultusunda çeşitli çalışmalar yürüterek binalarda enerji verimliliğine ilişkin tedbirler almaktadır. Avrupa Birliğinin tarafından hazırlanarak yürürlüğe giren 'Binalarda Enerji Verimliliği Direktifi' EPBD bu bağlamda yapılan çalışmalar içerisinde önemli bir yere sahiptir. Avrupa birliğine üye ve üyelik sürecinde olan tüm ülkelerin söz konusu direktif kapasamında ülkesel imkanları doğrultusunda binalardan gerçekleşen enerji tüketimlerini önemli ölçüde azaltmaları beklenmektedir. Binalarda enerji verimliliği alanında yapılan çalışmalar incelendiğinde enerji tüketimini bütüncül bir bakış açısı ile ele alarak yaşam döngüsü sürecinde binaların enerji tüketimini dikkate alan çalışmaların ön plana çıktığı görülmüştür. Binalar, kendisini oluşturan malzemelerin ham maddelerinin çıkartılması, malzemelerin üretilmesi, şantiye ortamına nakliyesi, binanın inşa edilmesi, binanın kullanım dönemi, yenilenme/bakımı ve yıkım gibi farklı aşamalardan oluşan yaşam döngüsüne sahiptir. Söz konusu yaşam döngüsünün farklı aşamalarında farklı seviyelerde enerji tüketimi ve buna bağlı olarak sera gazı salımı gerçekleşmektedir. Ancak, EPBD gibi binalarda enerji verimliliği ile ilgili standart ve yönetmelikler incelendiğinde binaların sadece kullanım döneminde gerçekleşen enerji tüketimine odaklanıldığı diğer süreçlerde gerçekleşen enerji tüketiminin dikkate alınmadığı görülmüştür. Yapılan bu tesptin neticesinde enerji verimliliği konusunun yaşam döngüsü sürecinde değerlendirilmesine yönelik bir çalışmanın yapılmasına karar verilmiştir. Ayrıca, binaların yaşam döngüsünde gerçekleşen enerji tüketiminin tasarım aşamasında dikkate alınmaması binalardan kaynaklanan enerji tüketimi ve enerji tasarrufu potansiyelinin net olarak belirlenmesini engellememektedir. Enerji verimliliğinin yanısıra enerji tüketiminin ekonomik boyutu ve tüketimin neden olduğu çevresel etkiler standart ve direktiflerde enerji tüketimi ile birlikte yaşam döngüsü sürecinde ele alınmamaktadır. Bu nedenlerden dolayı yapılan tez çalışmasında, tasarım aşamasında tasarım alternatiflerinin yaşam döngüsü sürecinde enerji tüketimi, çevresel etki ve maliyet açısından değerlendirilerek optimum performans gösteren seçeneklerin elde edilmesine yönelik bir model geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında geliştirilen model önerisi tüm bina tipolojilerine uygulanabilecek şekilde geliştirilmiştir. Ancak modelin uygulanması konut binaları ile kısıtlanmıştır. Türkiye'de konut açığı ve kentsel dönüşümde yenilecek konut sayısının fazla oluşu gibi nedenlerden dolayı uygulama konut binaları üzerinde gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen model yeni tasarlanacak binalara uygulanabildiği gibi mevcut binaların enerji etkin olarak iyileştirilmesine iyileştirme alternatiflerinin belirlenmesine yönelik de kullanılabilir. Ancak modelin mevcut binalara uygulanabilmesi için model akış şemasında bazı revizyonların yapılması önerilmektedir. Çalışma kapsamında geliştirilen modelin temel amaçları aşağıda özetlenmiştir. • Türkiye'de binaların yaşam döngüsü sürecinde enerji tüketimi, çevresel etkiler ve maliyet açısından etkin tasarım alternatiflerinin geliştirilmesine yönelik bir model ortaya konulması, • Geliştirilen modelin bir bina tipolojisine farklı iklim bölgerinde uygulanması ile yaşam döngüsü sürecinde enerji tüketimi, çevresel etki ve maliyet açısından etkin tasarım alternatiflerinin elde edilerek, farklı iklim bölgeleri için bina tasarımına dair mevcut bilgilerin irdelenmesi ve yeni bilgilerin üretilmesi amaçlanmıştır. Model, altı ana adım ve alt adımlardan oluşmaktadır. Geliştirilen model önerisi Türkiye'nin üç farklı iklim bölgesinde (Sıcak nemli (İzmir), Soğuk (Erzurum) ve ılımlı nemli (İstanbul) ) yer aldığı kabulü yapılan çok katlı bir konut binasına uygulanmıştır. Uygulama yapılan konut binası, Toplu Konut İdaresi Başkanlığı (TOKİ) tarafından geliştirilen ve Türkiye'nin çeşitli illerinde uygulanan tip konut projeleri içerisinden seçilmiştir. Tasarım alternatiflerinin yaşam döngüsü sürecinde enerji tüketimi, sera gazı salımı ve maliyet açısından performans analizleri gerçekleştirilerek optimum performans gösteren seçenekler elde edilmiştir. Modelin uygulanması ile enerji, çevresel etki ve maliyet analizlerinin yaşam döngüsü perspektifinden yapılmasının önemi ve gerekliliği ortaya konulmuştur. Ayrıca elde edilen bulgulardan tasarım alternatiflerinin iklim bölgesine bağlı olarak enerji tüketimi, sera gazı salımı ve maliyet açısından farklı performans gösterdiği, tasarım alternatiflerinin belirlenmesinde söz konusu kriterlerin iklim bölgesi ve bina tipolojisi bağlamında değerlendirilmesi gerektiği tespit edilmiştir. Yapılan uygulama çalışma Türkiye'de yürürlükte olan binalarda enerji verimliliği ile ilgili standart ve/veya yönetmeliklerin yaşam döngüsü perspektifinden bina tipolojisi ve iklim bölgesi gibi parametreleri dikkate alacak şekilde revize edilmesi gerekliliği ortaya konmuştur. Tez çalışmasının birinci bölümünde çalışma konusunun genel hatlarına değinilmiş, tez çalışmasının amacı, kapsamı ve yöntem anlatılmıştır. Ayrıca birinci bölümde konuya dair literatür taraması yapılarak konuya ilişkin önemli görülen çalışmalar çeşitli başlıklar altında toplanarak aktarılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde binalarda enerji verimliliğinin önemi, enerji verimliliğine yönelik dünyada ve Türkiye de alınan yasal tedbirler aktarılmıştır. Binalarda enerji tüketimini etkileyen parametreler ve binalarda enerji verimliliğinin sağlanması için binalarda alınan tedbirler ayrıntılı olarak ikinci bölüm içerisinde anlatılmıştır. Binaların yaşam döngüsü sürecinde gerçekleşen enerji tüketimi, karbon salımı ve maliyetinin değerlendirilmesine yönelik kullanılan yöntemler ve yöntemlerin aşamaları üçüncü bölüm içerisinde detaylı bir biçimde anlatılmıştır. Tez çalışması kapsamında geliştirilen model önerisi çalışmanın dördüncü bölümünde yer almaktadır. Model önerisinin amacı kapsamı, modelin akış şeması ile modeli oluşturan adımların tanıtılması dördüncü bölüm içerisinde yer almaktadır. Çalışmanın beşinci bölümünde ise önceki bölümde anlatılan modelin bir konut binası örneği üzerinde uygulanması ve uygulama çalışması sonucunda elde edilen bulgular yer almaktadır. Tez çalışmasının altıncı ve son bölümünde önceki bölümde elde edilen bulguların karşılaştırılması ve yorumlanması ile elde edilen sonuçlar, elde edilen genel sonuçlar ve gelecekte yapılacak çalışmalara yönelik tavsiyeler yer almaktadır.