Çelik yapı bileşenlerinin yaşam döngüsü içinde yeniden kullanım ve geri dönüşüm olanaklarının değerlendirilmesi

Abstract

Dünya nüfusundaki artışa paralel olarak çevre kirliliği, küresel ısınma, kaynak tüketimi gibi çevresel etkilerin gün geçtikçe arttığı ve genellikle uzun vadeli sonuçlar doğuran bu çevresel etkilerin yeryüzündeki yaşamın devamı açısından tehdit oluşturduğu çeşitli çalışmalarla ortaya konulmuştur. Tüm bu çevresel etkilerin önemli bir bölümünü yapı endüstrisi oluşturmaktadır. Yeryüzündeki toplam malzeme tüketiminin yaklaşık %44'ünü yapı endüstrisinin oluşturduğu, aynı zamanda yapıların kullanımı sırasında oluşan sera gazı salınımının, yeryüzündeki toplam salınım miktarının yaklaşık %40'ını oluşturduğu bilinmektedir. Ayrıca yapıların çevresel etkilerinin 2030 yılında, yeryüzündeki nüfus artışı ile birlikte yaklaşık olarak %60 oranına yükselmesi beklenmektedir. Bu nedenle yapıların yaşam döngüsü içerisinde çevresel etkilerin azaltılması önemli bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Yaşam Döngüsü Değerlendirme Yöntemi, ürünlerin yaşam döngüsü içerisinde, hammaddenin çıkarılmasından, yaşam ömrünün sonlanması ile beraber atık oluşumuna kadar evreleri tümüyle kapsayan süreç içerisinde olası çevresel etkilerinin değerlendirmesine yönelik bir araçtır. Yaşam Döngüsü Değerlendirme Yöntemi yapıların, hammaddenin çıkarılmasından, yaşam ömrünün sonlanmasına kadar; yapım, kulanım, bakım-onarım aşamaları dahil bütün aşamalarına uygulanabilen bir yöntemdir. Çelik, günümüzde çok katlı konut yapılarından, gökdelenlere; köprülerden, ticari yapılara kadar birçok yapıda, mukavemet, dayanıklılık, çok yönlülük, ekonomik olması, esneklik, estetik, hafiflik ve uygulama kolaylığı vb. gibi özellikleri sebebiyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Çeliğin yaygınlaşan kullanımı ile birlikte, çelik yapıların yaşam döngüsü sürecinde çevresel açıdan ele alınması önemli bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu veriler ışığında tez çalışması kapsamında, kullanımı yaygınlaşan yapısal çeliğin, üretim yöntemleri ve özellikleri tanıtılarak yaşam döngüsü içerisinde, yaşam ömrü sonu müdahaleleri (atık yönetimi) belirlenerek, geri kazanım olanaklarından yeniden kullanım ve geri dönüşüm olanakları incelenmiş ve literatürdeki verilere dayalı bir çevresel karşılaştırma yapılmıştır. Ayrıca GaBi yazılımı kullanılarak elde edilen sonuçlara göre yapısal çeliğin hammaddeden doğrudan üretimi ile geri dönüşüm ile üretimi çelik bileşen örneği üzerinden çevresel açıdan karşılaştırılmıştır.Anahtar Kelimeler: Yaşam Döngüsü, Yapısal Çelik, Çelik Üretimi, Dekonstrüksiyon, Söküm, Yapılarda Atık Yönetimi, Geri Kazanım, Kaynakların Etkin Kullanımı, Yeniden Kullanım, Geri Dönüşüm

The various studies were revealed that environmental impacts such as pollution, global warming, resource depletion which usually have long-term results and which is threat for human survival increases day by day due to the world population increase. The construction industry constitutes an important part in all these environmental effects. It is known that the construction industry is responsible for approximately 44% of the total material consumption and approximately 40% of the total amount of greenhouse gas emissions on the Earth. Due to the world population growth It is also estimated that environmental impacts of construction industry will increase 60% rate by the year of 2030.Life Cycle Assessment (LCA) is a method to evaluate environmental impacts of products at their whole life cycle from acquisition of raw materials to the waste generation, including recovery possibilities. Life Cycle Assessment (LCA) is an applicable tool for all life cycle stages in buildings, from acquisition of raw materials to the end of life options including construction, operation and maintenance.Nowadays, The steel is a widely-used material in buildings due to the strength, durability, usability, low cost, flexibility, aesthetics, low weight and performance characteristics, such as multi-storey residential buildings, skyscrapers, bridges, commercial buildings etc. Therefore, The widespread usage of steel makes it important to evaluate the steel structures in environmental burden at their life cycle. In this study production methods and characteristics of steel were introduced, end of life options (waste management) and recovery (reuse and recycle ) potentials of steel were examined and an environmental comparison was made between reuse and recycle potential according to the data based on literature survey. In addition, structural steel production using raw materials and structural steel production by recycling are compared in environmental burden on the example of a structural steel component, using GaBi Software.Keywords: Life Cycle Assessment (LCA); Structural Steel, Steel Production; Deconstruction; Waste Management in Buildings; Recovery; Reduse, Reuse, Recycle