Yapıların çevresel etkilerinin değerlendirilmesi için çok kriterli karar destek sistemi geliştirilmesi

Çevresel problemler günümüzün en önemli sorunlarından biridir. İnşaat sektörü artan konut taleplerini karşılarken doğanın ekolojik dengesine zarar vermektedir. Yapıların kullanım aşamasının yanı sıra yapı malzemelerinin üretim ve kurulum aşaması da çevreye zarar vermektedir. Bu çalışmanın odaklarından ilki yapıların maliyet ve çevresel kriter değerlerini etkileyen anahtar ön tasarım yaşam döngüsü dönemi ve çevresel kriterin belirlenmesidir. Diğer odak ise yapılarda gömülü ve operasyonel etkiler arasındaki ilişliyi ve yapı kabuğunu değiştirerek bir yapının toplam çevresel etkilerindeki potansiyel azalmanın gömülü ve operasyonel etkiler arasındaki dengesini araştırmayı amaçlamaktadır. Çalışmada yapıların çevresel etkilerinin değerlendirilmesi için 7 çevre kriterinden ve 1 maliyet kriterinden oluşan çok kriterli karar destek sistemi geliştirilmiştir. Karar destek sistemi yapının çevresel etkilerini en az revizyonla iyileştiren bir çerçeve sistem sunmaktadır. Hesaplanan çevresel etki göstergeleri: küresel ısınma, asidifikasyon, ötrofikasyon, ozon incelmesi, fotokimyasal oksidasyon, fosil olmayan kaynak kullanım potansiyeli ve fosil kaynak kullanım potansiyelidir. Belirtilen amaç doğrultusunda, yapım projelerinin metraj verilerini yapım tarifleri ile eşleştirerek çevresel performans göstergelerini ve inşaat maliyetini hesaplayan bir sistem geliştirilmiştir. Geliştirilen çerçeve sistem sayesinde yapının maliyet ve çevresel performans göstergelerini en çok etkileyen iş kalemleri belirlenerek ve ilgili iş kalemlerine daha düşük çevresel etkiye sahip alternatifler oluşturularak yapının tasarımı güncellenip yapı yeniden analiz edilir. Değişen tasarımın yapının ısıtma enerjisi tüketimi üzerindeki etkisi belirlenerek yapının üretim, kurulum ve kullanım dönemlerindeki çevresel etkilerinin değişimi hesaplanmıştır. Ayrıca yapı kabuğunu oluşturan yapı malzemelerindeki değişimin yaşam döngüsü üzerindeki etkisi de araştırılmıştır. Aynı yapı malzemesi için farklı değerlere ve coğrafi geçerliliğe sahip EPD belgeleri bulunmaktadır. Çevresel etkinin ölçülmesinde yaşam döngüsü analizi ile hazırlanan EPD belgeleri kullanılmış ve EPD belgelerindeki veriler ICE verileri ile karşılaştırılmıştır. Farklı veri kaynaklarının etkisini hesaplamak için yapı malzemelerine farklı kaynaklardan temin edilen EPD belgeleri ile Monte Carlo analizi yapılmış ve sonuçların değişkenlik sınırları belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar EPD belgeleri arasında ortalama %10 sapma olduğunu göstermektedir. Yaşam döngüsü analizi hesap sonuçları, geliştirilen çok kriterli karar destek algoritmasının uygulanmasıyla elde edilen yeni yapı tasarımlarının her bir hesap kriterinde iyileşme sağladığını göstermektedir. Önerilen çok kriterli karar destek sistemi ön tasarım aşamasında planlanan bir yapının her bir hesap kriteri için maliyet ve çevresel etkilerinin dikkate değer bir iyileşme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Yapıların kullanım aşamasında malzemelerin tekrarlı kullanımlarının hesap kriterlerini birim alan için %13-41 arasında artırdığı belirlenmiştir. Analiz edilen yapılarda ön tasarım aşamasında yapıların çevresel etkisini en fazla azaltan kriterler Maliyet ve AP kriterlerini azaltmak için yeniden tasarlanmış yapılardan elde edilmiştir. Bu kriterler malzemeden kaynaklanan çevresel etkileri azaltsa da yapının kullanım dönemindeki ısıtma enerjisinde negatif bir etkiye yol açmıştır. Bunun dışında yapı kabuğunda iyileşme için yapılan yatırımlar birinci derece-gün bölgesinden dördüncü bölgeye doğru daha yüksek net bugünkü değerler sunmuştur. Yalıtım iyileşmesinde en yüksek etki duvar elamanındaki iyileşmeden elde edilmiştir. Yapının kabuğundaki iyileşmenin operasyonel karbondaki azalmaya etkisi birinci bölgeden dördüncü bölgeye gidildikçe arttığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada sunulan veri tabanı, yöntem ve yapılan analizler gelecekte bu alanda yapılacak araştırmalar için bir örnek teşkil edebilecek potansiyel taşımaktadır. Çalışma, yapıların çevresel etkilerini azaltmak için tasarım aşamasında çok kriterli optimizasyon süreci önererek bütüncül bir iyileşmenin elde edilmesini sağlayarak literatüre önemli bir katkı sunmaktadır.